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ZnO是一种新型半导体光催化剂,具有催化性能优异、化学性质稳定、可见光吸收范围宽、无毒、无污染以及价廉易得等优点,其能将有机污染物分解为CO2和H2O,在工业废水处理等领域有着重要的应用。 本文分别采用水热法和溶剂热法合成了ZnO光催化剂,并合成了Ag2O/ZnO复合光催化剂。使用SEM、TEM、EDS、XRD、FT-IR等方法对样品进行了表征,以罗丹明B溶液的催化降解实验为探针反应,系统研究了其光催化性能及其影响因素,所得的研究结果如下: 采用水热法和溶剂热法都可以成功地制备出ZnO光催化剂,其晶型为六方纤锌矿结构,晶体发育完整,结晶度较高。水热法制备ZnO形貌为薄片状和针状,边界不规则,颗粒尺寸在200nm左右。水热法制备ZnO较佳的工艺条件为:原料配比(OH-/Zn2+)为4:1,表面活性剂为CTAB,其用量为0.05mol/L,Zn(Ac)2浓度为0.5mg/L,反应温度为120℃,反应时间为4h;当罗丹明B溶液浓度为4mg/L、ZnO用量为0.04g时,ZnO光催化剂具有较佳的催化性能,罗丹明B溶液的脱色率可达98.65%。采用溶剂热法制得ZnO样品形貌为较厚的片层状结构,粒径分布均匀,颗粒尺寸在100nm以内。溶剂热法制备ZnO较佳的工艺条件为:以乙醇为溶剂,OP-10为表面活性剂,其用量0.05mol/L,原料配比(Zn2+/OH-)为1:4,反应温度为140℃,反应时间为4h;当罗丹明B溶液浓度为4mg/L,ZnO用量为0.04g时,ZnO光催化剂具有较佳的催化性能,罗丹明B溶液的脱色率超过99%。 以Zn(NO3)2、AgNO3和NaOH为原料,可以制备出Ag2O/ZnO复合光催化剂,其形貌主要为铅笔棒状结构,长径比在20-30之间,Ag2O均匀地附着在ZnO表面。两者复合后形成p-n型异质结构,能够有效地阻碍光生电子和空穴的复合,提高其光催化性能。其较佳制备工艺条件为:Zn(NO3)2为锌源,原料配比(Ag+/Zn2+)为0.075:1,反应温度为140℃,反应时间为2h。当罗丹明B溶液浓度为4mg/L,Ag2O/ZnO复合光催化剂用量为0.04g时,其催化性能较佳,罗丹明B溶液的脱色率可达99%。