探索納米zno的制備及其光催化性能研究

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1、分類號(hào)UDC193113上學(xué)位論文納米ZnO的制備及其光催化性能研究作者姓名：李莉指導(dǎo)教師：田彥文教授東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科類別：工學(xué)學(xué)科專業(yè)名稱：化學(xué)工藝論文提交日期：2008年鄉(xiāng)月弓D日論文答辯日期：2008年7月4日學(xué)位授予日期：答辯委員會(huì)主席：狂番春評(píng)閱人：耄奪平鋤盧泛東北大學(xué)2008年7月．，。：己j．：巳ij上、7‘●獨(dú)創(chuàng)性2聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過的材料。我的研究成果凝聚了全組同志的心血和導(dǎo)師的盡心

2、指導(dǎo)，在這里致以誠(chéng)摯的感謝。學(xué)位論文作者簽名：繡翻日期：學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定：即學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索、交流。作者和導(dǎo)師同意網(wǎng)上交流的時(shí)間為作者獲得學(xué)位后：另外，如作者和導(dǎo)師不同意網(wǎng)上交流，請(qǐng)?jiān)谙路胶灻?；否則視為罔：白：lI口J恩。半年口一年口一年半口兩年口學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：導(dǎo)師簽名：簽字日期：一。i東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要納米Zn0的制備及其光催化性能研究摘要納米材料是20世

3、紀(jì)80年代中期發(fā)展起來的一種具有全新結(jié)構(gòu)的材料，由于具有的獨(dú)特的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等，使得它們?cè)诖判圆牧?、電子材料、光學(xué)材料、高致密度材料的燒結(jié)、催化、傳感、陶瓷增韌等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。進(jìn)行納米znO低成本制備及其性能應(yīng)用研究，具有重要的理論和實(shí)際意義。本文對(duì)納米znO的制備進(jìn)行了研究，系統(tǒng)地考察了各種因素對(duì)ZnO結(jié)構(gòu)、形貌和性能的影響，著重對(duì)其光催化性能進(jìn)行研究，得出以下結(jié)果：(1)以醋酸鋅和氫氧化鈉為原料，采用低溫一步法進(jìn)行了納米ZnO粉體制備的研究，考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)物zn2+離子濃度、反應(yīng)物Czn2+／coH’濃度比、攪拌速度、洗

4、滌干燥工藝等因素對(duì)ZnO結(jié)構(gòu)、形貌和性能的影響，確定了制備納米ZnO的較優(yōu)條件為：反應(yīng)溫度為100℃；zn2+與OH．濃度比為1：2；攪拌速度550r．min～；洗滌干燥工藝為水洗水干燥；此工藝條件下，制備出了粒徑較小、粒度均勻、對(duì)羅丹明B光催化降解效果好的納米ZIlo粉體。(2)進(jìn)行了懸浮體系中znO光催化降解羅丹明B的研究，考察了不同條件制備的ZnO、ZnO投加量、溶液初始濃度、溶液pH值、光源等因素對(duì)光催化降解效果的影響，研究結(jié)果表明，最佳ZnO投加量為0．2g·L～，溶液初始濃度為3mg·L～；不同光源條件下對(duì)羅丹明B的降解率的順序?yàn)樘柟?紫外光>陰天；在太陽光照下，p

5、H值為10．O時(shí)降解效果最好，此時(shí)對(duì)初始濃度為3mg·L。1的羅丹明B的降解率，光照120min降解率基本達(dá)到100％；回收所得的ZnO進(jìn)行光催化降解，仍具有較高的光催化性能，所制得的ZnO適用于染料廢水處理。(3)制備了負(fù)載zn0光催化織物，以太陽光為光源，研究了負(fù)載znO織物的光催化特性?？疾炝素?fù)載ZnO織物加入量、溶液pH值、洗滌次數(shù)等因素對(duì)降解率的影響，結(jié)果表明負(fù)載ZnO織物具有較高的光催化降解能力，且堿性環(huán)境中降解效果更佳，當(dāng)．II．東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要照射時(shí)間360min時(shí)，降解率達(dá)95．2％；該功能織物可以反復(fù)回收利用且性能持久。(4)以太陽光為光源完全能激活本

6、文制備的懸浮態(tài)以及負(fù)載型ZnO光催化劑織物的活性，所制備的納米ZnO可以很好地利用價(jià)廉易得的太陽光進(jìn)行光催化降解廢水，大大降低了光催化降解反應(yīng)所需的成本，適合工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用，如此對(duì)節(jié)能、環(huán)保、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)都具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞：低溫一步法；ZnO；光催化；羅丹明B；負(fù)載．III—▲StudyonSynthesisandphotocatalyticPerI．0rmanceofZnOAbstractNanomaterialwllichdeVelopedn‘om廿lemiddleof1980shaS如1lnewStructures．Theypresema晰de印plication

7、fore鏟ollrldiIlthem孵leticmaterial，tlleelectrollicmaterial，t11eopticalmaterial，a991utinationofrefinedcharacterdensit)，aSpects，catalysis，sensing，cer鋤icplasticizingandsoonduetomeiru11iquesmall-s協(xié)e毹ct，s耐犯ee虢ct，q1玢I】tllm．sizee虢ctandmacroscopicquaIl