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《不同形貌的 ZnO的制備及其可見光催化降解性能研究-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、浙江理工大學學報(自然科學版)，第31卷，第2期，2014年3月JournalofZhejiangSci—TechUniversity(NaturalSciences)Vo1．31，No．2，Mar．2014文章編號：1673—3851(2O14)02—0154—06不同形貌的ZnO的制備及其可見光催化降解性能研究占美清，顧楠楠，呂汪洋，陳文興(浙江理工大學先進紡織材料與制備技術教育部重點實驗室，杭州31OO18)摘要：采用Zn-EG／H2OAC體系，即以醋酸鋅為原材料，乙二醇／水為溶劑，加入聚乙二醇一2000，溶劑熱法制備了四種形貌的ZnO可見光催化材料。探索
2、了乙二醇與水的體積比對ZnO的形貌的影響，并以羅丹明B(1B)模擬有機物染料，研究了不同形貌的ZnO在可見光下的催化降解性能。實驗結(jié)果表明，當n=5為中空球狀ZnO催化活性最好，一l1為雙蘑菇狀，n=2為瓜子狀，n=0．5時為子彈頭狀，其在可見光下照射3h，對RhB催化降解率分別為100、83、55％、6O。關鍵詞：ZnO；溶劑熱法；可見光催化；染料中圖分類號：O614．24文獻標志碼：A研究反應溶劑對ZnO形貌的影響，并以羅丹明B染料模0引言擬有機污染物，研究四種ZnO在可見光照射下的光催化自1972年Fujishima等_1發(fā)現(xiàn)在紫外光n型性能，以拓寬1()
3、半導體在可見光催化領域的應用。半導體TiO電極能分解水制氫以來，半導體光催1實驗部分化技術開始引起人們的密切關注。ZnO是一種禁帶寬度約為3．3eV的直接帶隙半導體，且成本低、1．1實驗試劑無毒性，具有獨特的光學、電學性能和生物相容二水合醋酸鋅(Zn(AC)·2H2O，999／6，阿拉丁公性_2刮。已有的研究表明，ZnO在有機污染物降解司)，乙二醇(AR，杭州高晶精細化工有限公司)，聚乙二和光電傳感器上比TiOz具有更大的前景L7]。但醇(PEG，AR，Mw一2000g／mol，國藥集團化學試劑有是ZnO絕大部分只能吸收紫外光，對可見光利用率限公司)，去離子水，
4、羅丹明B(工業(yè)用，東京化成工業(yè)株很低，限制了它在可見光催化劑領域的發(fā)展。金屬式會社)，無水乙醇(AR，杭州高晶精細化工有限公司)。氧化物的可見光催化性能可通過金屬、非金屬、陽離1．2四種形貌ZnO的制備子、陰離子摻雜得到改善，但是這些制備方法大多需a)雙蘑菇狀ZnO(1一ZnO)的制備：量取110mI要高溫高壓、高成本等條件。ZnO半導體內(nèi)在性能的的乙二醇與10mL的超純水于三頸瓶中，超聲10提高關鍵在于晶體結(jié)構和形貌的改變。目前為止，min。稱取16mmol的Zn(AC)2·2H2O，于磁力攪拌Zn0納米片、ZnO納米線、ZnO納米棒、Zn()納米針已器上攪拌
5、lh，直到醋酸鋅完全溶解，溶液變得清澈透被廣泛研究，但其可見光催化降解率仍然不夠理想。明，形成Zn-EG／H。O-AC體系。然后加入16g的本文報道了一種全新的具有可見光催化活性的PEG2000，于80℃水浴鍋中勻速攪拌10min。最后將ZnO制備方法。通過Zn-H2OAC體系，不添加堿三頸瓶中的溶液倒人聚四氟乙烯反應釜里，蓋上蓋等，采用溶劑熱一步法制備不同形貌的ZnO。以醋酸鋅子，密封，擰緊反應釜，置于120℃烘箱中反應24h。為原料，乙二醇／水為反應溶劑，聚乙二醇為表面潘『生劑，隨后反應釜自然冷卻至常溫，用去離子水和無水乙醇通過調(diào)節(jié)乙二醇和水的比例．帶0備四
6、種不同形貌的ZnO。各洗遍，取白色沉淀于烘箱6O℃烘干即可收稿日期：2O13—1O一18基金項目：國家自然科學基金(51103133)作者簡介：占美清(199O一)，女，江西景德鎮(zhèn)人，碩士研究生，主要從事功能性纖維及可見光催化劑研究。通信作者：陳文興，E—mail：wxchen@zstu．edu．cn第2期占美清等：不同形貌的ZnO的制備及其可見光催化降解性能研究157能譜／keVf．4一ZnO圖3產(chǎn)物2-ZnO和4ZnOEDX分析結(jié)果2．3XRD與FT—IR分析2．3．1XRD分析圖4是ZnO催化劑XRD衍射圖譜，產(chǎn)物的X射線衍射特征與文獻l】報道一致，為六方
7、纖維鋅礦晶系。從圖4可以看出，產(chǎn)物在20=31．7、34．4、36．2、47．5、56．6、62．8、66．3。有明顯的特征衍射峰，分別對應(100)，(002)，(101)，(102)，(110)，(103)，(112)，(201)晶面，與JPCD：~36—1451完全吻合，且峰尖銳，并沒有出現(xiàn)雜峰說明制備的ZnO純度高。圖4中b曲線所示為中空球ZnO的XRD圖，與ZnO標準JPCD卡片對比，中空球狀ZnO的圖5ZnO的FIIR譜圖(100)晶面衍射峰20=31．70與(002)晶面衍射峰2注：其中a，b，C，d分別代表1Zn()，2-ZnO，3-ZnO，4-
8、ZnO一34．40的強度
