改性氧化锌纳米光催化材料的制备及光催化性能研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:limengwy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
半导体光催化剂能够通过氧化还原反应分解有机污染物,在降解处理污水有机物方面有良好的效果,逐渐成为人们关注的焦点。Zn O作为一种优良的半导体材料,具有良好的光电特性,被认为是具有潜力的光催化材料。但是,ZnO在光催化应用中存在着(1)光响应范围窄;(2)电子和空穴的分离效率低;(3)回收难等问题,从而使其应用受到限制。通过过渡金属离子复合掺杂、构筑磁性复合半导体以及与先进碳材料石墨烯复合的方法对ZnO进行改性,以达到提高ZnO光催化活性,拓宽ZnO吸收光子的范围,方便回收的目的。采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、高分辨率透射电子显微镜等对样品的结构和形貌进行了表征。探讨了改性纳米ZnO光催化活性增强的机理。具体内容如下:(1)采用溶胶-凝胶法制备了Fe单掺Zn1-xFexO(0≤x≤0.05)和Fe/Cu复合掺杂Zn0.98-xFe0.02CuxO(0≤x≤0.05)的纳米粉体,研究掺杂浓度对ZnO晶体结构及光催化性能的影响。结果表明,Zn1-xFexO和Zn0.98-xFe0.02CuxO样品均为六方纤锌矿ZnO晶体,掺杂的Fe、Cu离子进入ZnO晶格,没有新相出现,粒径约为20nm。通过掺杂能够显著提高ZnO的光催化活性,制得的Zn0.97Fe0.02Cu0.01O光催化活性最高,紫外光照射60min,亚甲基蓝(MB)降解率达到99.5%。(2)采用两步法制备了具有可见光催化活性的Zn O/ZnFe2O4磁性纳米复合物。首先采用水热法制备纳米ZnFe2O4,然后采用溶剂热法在ZnFe2O4表面包覆一层Zn O纳米颗粒,得到Zn O/Zn Fe2O4纳米核壳结构复合物。考察了复合物的可见光催化活性。当复合物中Zn Fe2O4和Zn O的摩尔比为0.5时,复合物的光催化活性最高:可见光照射180min,MB降解率达到77.8%。且由于ZnFe2O4的存在,复合物可以方便地通过外部磁场回收。(3)通过水合肼还原氧化石墨烯,以已经制备的Zn O/ZnFe2O4为原料,制备了ZnO/ZnFe2O4/石墨烯复合光催化剂。石墨烯掺量为3%时,复合光催化剂的光催化活性最高:可见光照射60min时,对MB的降解率可以达到98%。复合光催化剂具有良好的稳定性,5次循环后依然具有82%的光催化效率。
其他文献
目的:观察星状神经节阻滞(stellate ganglion block;SGB)联合硬膜外神经阻滞治疗原发性重度痛经的疗效。方法:本组60例原发性重度痛经患者均接受星状神经节阻滞(SGB)联合硬膜
不同大地构造单元,具有不同的地球物理场特征,这些特征,显然是划分不同构造单元的准则之一。湖南大地构造分区的焦点,是江南地轴的归属问题,本文根据地震和重磁资料等,论述了
统计信息化建设积累了丰富的资源信息,而对这些信息的大规模、高效率、全方位、深层次的数据挖掘和统计分析还不尽人意,造成了大量的资源浪费。文章利用先进的数据挖掘和决策分
目的:研究宫颈上皮内瘤变(CIN)环形电切(LEEP)术后采用外用溃疡散的临床效果分析。方法:选取2008年3月至2012年4月共84例于我院就诊的宫颈上皮内瘤变的患者,将其随机分为研究
在网络技术高速发展的大背景下,微文化通过微信、微博等新媒体平台以其无"微"不至的外延使大学生成为微文化传播的主要参与者和受众群体。微文化的不断发展深深地影响着大学
目的总结浆细胞性乳腺炎的诊治经验,提高对该疾病的诊治水平。方法对29例浆细胞性乳腺炎患者的诊断及治疗资料进行回顾性分析,总结其诊治要点。结果 29例患者术前诊断为其他
在美术教学活动中有意识地渗透心理健康教育,能充分开发学生的心理潜能,提高学生的心理素质,更能有效地促进学生美术水平的提高和人格的健全发展。
近几十年来热液矿床领域的重大发现和进展有:格朗松的水在花岗质岩浆中的有限熔融实验,氢、氧等稳定同位素测试技术的应用和非岩浆热液水的确定,蚀变过程中成矿元素活化和富
<正>家是孩子们的港湾,更是他们的乐园……很多时候,对于有孩子的家庭而言,如何规划、布置,如何选择家具、饰品等等,常困扰着为人父母之辈。然而,我们对于孩子的房间更倡导"
目的:探讨护理干预对冠心病PCI术后患者自我护理能力和健康行为的影响,提高临床治疗效果,促进患者康复。方法:选择符合标准的患者60例,随机分为观察组和对照组各30例,对照组