氧化鋅復(fù)合納米材料的制備及其光催化性質(zhì)的研究.pdf

1、STUDYONTHEPERARATIONANDPHOTOCATALYSISPROPERTIESOFZnOCOMPOSITENANOMArrERIALSADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanNormalUniversitvinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceByYaJei地anSuper

2、visor：ProfKaiJiangMay2012摘要近年來研究發(fā)現(xiàn)由于納米級氧化鋅的贏接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體(337ev)和大約一60meV的澈子束縛能，所以在提供電子、光子方面有著重大的意義，這能夠使氧化鋅在制陶業(yè)、壓電式轉(zhuǎn)換器、光學(xué)涂層、高速顯示設(shè)備、氣體傳感器、壓敏電阻、光催化劑、光電池方面有著潛在的應(yīng)用。特別氧化鋅在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用日益增長，主要是由于它的物理化學(xué)的穩(wěn)定性、強(qiáng)氧化能力、低成本、易制得這些優(yōu)點(diǎn)在眾多半導(dǎo)體材料中脫穎而

3、出。在尤激發(fā)條件下，產(chǎn)生的電子空穴對容易復(fù)臺(tái)使量子效率下降，并且由于ZnO只對紫外光有顯著的響應(yīng)，從而戳制了它在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用。合成ZnO復(fù)合納米材料有望抑制光牛載流子復(fù)合，從而提高材料的光催化活性?；谝陨戏治?，本文以氧化鋅為研究豐線，以光催化性能為研究內(nèi)容，通過合成不同的復(fù)合材料和對其光催化性能分別進(jìn)行性能測試，具體內(nèi)容如下：】、一步法臺(tái)成氧化鋅，銀／石墨烯復(fù)合村料，咀氧化石墨烯的水溶液為溶劑，向其中加入配好的硫酸鋅、氫氧化鈉、硝

4、酸銀、抗壞血酸(還原氧化石墨烯和硝酸銀)，從而牛成的氧化鋅顆粒和銀顆粒和銀修飾過后的氧化鋅分散在石墨烯基底上。同時(shí)，對硝酸銀的量，石墨烯的量分別進(jìn)行了研究再進(jìn)行光降解實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)硝酸銀，氧化石墨烯的用量都有一個(gè)最優(yōu)值不同的用量使光生電f同光牛空穴的復(fù)合程度不同，也就從而導(dǎo)致了不同的降解速率。另外ZnO在受到光激發(fā)后光牛電子可以遷移到表面銀顆粒上或單獨(dú)的銀顆粒七和石墨烯基底上引起光牛載流子有效分離，從而提高了氧化鋅的光催化效率。2、二步合成

5、氧化鋅／硫化鎬復(fù)臺(tái)結(jié)構(gòu)，首先采用水熱法合成由片組成的球狀氧化鋅，通過加入氯化鋪在氧化鋅的片上形成鎘源，再加入硫腮利用超聲化學(xué)法最后在片上生成硫化鎘顆粒，通過加入不同量的的氯化鎘和硫脲，生成不同量的硫化鎘顆粒從而使硫化鎘在氧化鋅的片球上的負(fù)載量不同再進(jìn)行光降解實(shí)驗(yàn)。借助ZnO與CdS的能級結(jié)構(gòu)特點(diǎn)通過復(fù)合后的能帶交疊拓寬了其吸收范圍。另外ZnO與CdS結(jié)構(gòu)上的差異容易導(dǎo)致周圍環(huán)境技牛變化，使得表面缺陷增多，從而使光催化的活性面積和活性位點(diǎn)