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随着工业、农业、经济的快速发展,生物毒性大、色度深、降解困难的有机染料废水对环境造成的威胁越来越严重。因此,低成本、低能耗、高效的有机染料废水处理方法受到国家、企业和民众的广泛关注。有机染料废水光催化降解技术中,降解材料的制备异常重要。本论文采用直接沉淀法对纳米ZnO进行稀土掺杂改性,分别制备了Nd掺杂纳米ZnO、Eu掺杂纳米ZnO、Nd-Eu掺杂纳米ZnO、Eu-Nd掺杂纳米ZnO,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、固体荧光光谱等测试手段对产品进行分析与表征,考查掺杂对ZnO的物相、晶体结构、荧光性质的影响,并将其应用于有机染料废水中罗丹明B的光催化降解。主要研究内容如下:采用直接沉淀法,以氢氧化钠和乙酸锌为原料,十六烷基三甲基溴化铵、异丙醇为助剂,获得粒径较小、结晶度和纯度较高的纳米ZnO。并采用相同方法将Nd3+、Eu3+掺入ZnO的晶格中,影响ZnO的晶胞参数,增大ZnO的晶粒尺寸,且获得球形掺杂纳米ZnO颗粒。Nd、Eu分别单掺杂纳米ZnO在氙灯照射下对罗丹明B降解效率的提高并不明显,但是Nd、Eu分别单掺杂可大幅度提纳米ZnO在汞灯照射下的光催化性能。随着掺杂量的增加,掺杂ZnO纳米材料的光催化降解性能逐渐升高。7%Nd掺杂纳米ZnO在最佳降解条件:电解时间60min、溶液初始浓度10 mg/L、投加量0.05g、溶液pH=8时,对罗丹明B的去除率最高能达到89.62%。7%Eu掺杂纳米ZnO在汞灯照射下对罗丹明B的去除率最高能达到91.78%。Eu-Nd、Nd-Eu共掺杂制备的ZnO纳米材料具有较高的光催化性能,Eu-3%Nd、Nd-3%Eu掺杂纳米ZnO在氙灯照射下光催化效果最佳,对罗丹明B的去除率可达21.72%;7%Eu-7%Nd、7%Nd-7%Eu掺杂纳米ZnO在汞灯照射下光催化效果最佳,对罗丹明B的去除率能达到90.78%。采用固体荧光光谱仪测试结果表明Nd掺杂纳米ZnO、Eu掺杂纳米ZnO、Nd-Eu掺杂纳米ZnO、Eu-Nd掺杂纳米ZnO的光致PL强度均显著低于纯ZnO,说明掺杂可抑制重组光诱导载流子,有利于光生载流子的分离和传输,从而提高掺杂纳米ZnO的光催化活性。本论文研究结果表明,Nd、Eu掺杂ZnO纳米材料对罗丹明B具有优异的光催化性能,处理有机染料废水具有广阔的应用前景。