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一维介孔Zn O材料具有宽带系、高载流子迁移率、高化学稳定性以及独特的高比表面积等诸多优异物理特性,在光催化、生物医学、光电探测、气体传感器以及太阳能电池等领域应用广泛。尽管目前国内外在高效Zn O光催化剂的研发上,已取得一些重要进展,但仍然面临着材料制备工艺复杂、所制备材料纯度较低、比表面积偏低等困难和挑战。本论文围绕新颖高效Zn O光催化剂的研究开展工作,采用发泡辅助静电纺丝技术,通过关键工艺参数的调控,实现了Zn O纤维材料制备的精细控制,达到了其光催化性能强化的效果。探讨了Zn O介孔纳米纤维的生长机理,深入研究了影响介孔Zn O纳米纤维材料光催化性能的关键因素,最终阐明了椭圆状Zn O纤维材料是其用作高效光催化剂的最佳结构。综合本论文工作,所取得的主要成果如下:(1)以偶氮二甲酸二异丙酯(DIPA)为发泡剂,采用发泡辅助静电纺丝法,实现了圆柱状大介孔Zn O纳米纤维的制备,将传统无孔Zn O纳米纤维的比表面积由原来的8.2 m2/g提高到了12.6 m2/g;研究发现,DIPA含量是影响纤维形貌的主要因素,最佳引入量为6 wt%;和传统无孔纳米纤维相比,圆柱状大介孔Zn O纳米纤维拥有更高、更稳定的光催化制氢性能,其制氢效率为791μmolh-1g-1。(2)以茶皂素(TS)为发泡剂,采用发泡辅助静电纺丝法,通过调控TS引入量,实现了高纯度Zn O介孔纳米带的制备,达到了Zn O介孔纤维材料在比表面积上的调控,将其比表面积提高至13.9 m2/g。其光催化制氢效率为694μmolg-1h-1,低于圆柱状介孔纤维(791μmolg-1h-1),和传统无孔纤维(644μmolg-1h-1)相当,表明比表面积不是Zn O纳米纤维光催化性能的唯一决定因素。(3)通过调控溶剂水的引入量,达到了Zn O介孔纤维材料在形貌上的精细控制,实现了高纯度椭圆柱状介孔Zn O纳米纤维的制备,将其比表面积提高至15.2m2/g,其光催化制氢效率为930μmolg-1h-1,为带状介孔和传统无孔Zn O纳米纤维材料的1.5倍,光催化稳定性高于商业化Zn O纳米颗粒。(4)上述研究结果表明,介孔Zn O纳米纤维光催化性能,不仅与比表面积有关,而且与因纤维截面形貌导致的不同空间堆垛方式有关。与典型圆柱状和带状纤维相比,椭圆柱状纤维兼顾了比表面积和空间堆垛,呈现出最优的光催化性能。