ZnO基光催化材料制备及性能研究

来源 :江西理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ctzlhst
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
近年来半导体光催化技术发展迅速,在众多半导体光催化材料中,ZnO由于具有高效、无毒性、价格低廉、易于合成、有丰富多样的形貌等诸多优点,在光催化环境治理领域很有应用前景。但因其宽的带隙和高的光生载流子复合效率而导致的光吸收能力弱、量子效率低及光腐蚀问题,使得ZnO在实际应用中存在严重不足。本论文通过不同形貌ZnO的可控制备,窄带隙半导体CuO、BiOI与ZnO复合来改善ZnO光响应性能、提高量子效率和稳定性,从而增强其光催化活性。具体的研究工作如下:(1)以甲醇、水作溶剂,在无外加碱源的条件下,通过溶剂热和水热法制备了球状、纺锤状、针状ZnO。结果表明,控制硝酸锌溶液浓度和溶剂(甲醇和水)比例可合成不同形貌的ZnO,浓度较低(0.08mol/L)时形貌为规则球状,随着浓度升高球状颗粒逐渐向纺锤状转变,当达到一定浓度(0.32mol/L)时形貌完全变为纺锤状。甲醇溶液加入少量水后产物中开始有少量针状ZnO出现,随着水的比例增加针状颗粒逐渐增多,甲醇和水比例为1:1时,形貌变为针状。三种形貌的ZnO均表现出良好紫外光催化活性,光照120min降解率90%以上。(2)通过一步水热法制备了CuO/ZnO复合材料,并探讨了水热温度、水热时间、CTAB添加量、热处理温度和CuO配比对其光催化性能的影响。结果表明,在180°C水热12h、添加0.1g CTAB、CuO配比为5%和热处理温度为500°C条件下制备的CuO/ZnO复合材料光催化性能最佳,光照90min 5%CuO/ZnO降解率达97%,而纯ZnO仅为63.3%。适量CuO复合可调节ZnO带隙,增强光吸收能力,降低光生电子和空穴复合效率,提高复合材料光催化性能。过量CuO(?7%)不利于ZnO对紫外光吸收利用。(3)以硝酸锌、硝酸铋和碘化钾为原料,采用水热法制备了BiOI和不同配比的BiOI/ZnO复合材料,探讨了水热温度、水热时间和溶液pH对合成产物的影响。结果表明,在160°C水热反应12h、pH为10的条件下合成的BiOI,在模拟太阳光照下光催化性能明显优于商用TiO2。Bi:Zn摩尔比为20:80时,BiOI/ZnO复合材料光催化性能最佳,降解效率为纯ZnO的10倍,同样也高于其它配比复合物。复合材料光催化性能显著提高,这可归因于适当配比BiOI复合,材料带隙能明显减小,对可见光吸收性能显著增强,光生载流子复合效率和迁移阻力明显降低,颗粒分散性更好。但BiOI含量过高导致颗粒局部团聚严重,则难形成有效复合,且由于其对可见光有强烈吸收,抑制了ZnO对紫外光的利用。
其他文献
目的:观察针灸联合穴位按摩对脑卒中患者认知能力及神经功能的影响。方法:选取2011年7月—2013年7月本院脑卒中患者122例为研究对象,随机分为对照组和观察组各61例,对照组给
当前互联网的普及使其正在成为承载社会公益的新舞台,网络公益颠覆了我们原有的公益慈善思维模式,并悄然推动着我国社会公益事业的变革与转型。与此同时,网络公益虚拟化传播
针对还原染料染棉传统水浴染色存在工序复杂、污水处理难度大、成本高等问题,文中采用食用花生油代替水作为染色介质,开发了高浓度隐色体染色工艺,探讨了高浓度隐色体染色工
以黑木耳、糯米为原料,通过单因素试验研究黑木耳添加量、甜酒曲接种量、发酵温度、发酵时间对黑木耳米酒酿造工艺的影响,在单因素试验基础上,以感官评分为响应值,采用Box-Be
<正> 随着汽车工业成为我国的支柱产业,我国的汽车保有量逐年增加。但随之而来的是空气污染也日益严重。统计资料表明北京的大气中50%的CO、80%的HC和50%的NO_x来源于汽车排气,
文章以人教版化学教科书中关于"化学反应速率和限度"知识内容为研究对象,从教科书内容呈现方式、编写特点以及课标要求来对这部分内容进行衔接分析,体现出知识系统性增强,学
<正> 当年中央红军在长征途中是通道转兵,还是黎平转兵?黎平会议与通道议会的关系怎样?长期以来众说不一。对此,笔者亦发表一点意见,以求得批评指教。通道会议前,中央红军面
通过借鉴"国家剧场"的概念,构建"剧场空间"分析框架,可以把上访行为涉及的空间领域划分为"司法空间""行政空间"和"民间社会空间"。每个空间领域都有自己独特的运作轴心,空间
风景规划应该是国土空间规划的重要组成部分。风景本身就是一个无界的空间概念,无论是山脉、水系、湖泊、海岸、风景都是连续的,不可分割的,因此不受行政区划的限制。风景规
估算是在日常生活测量中无法或者没有必要进行精确计算和判断时所采用的一种教学方法。估算教学不仅需要获得计算结果的准确性,更重要的是让学生主动探索、体会应用、积累估