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(lái)研究發(fā)現(xiàn)由于納米級(jí)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(zhǎng)，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(duì)容易復(fù)臺(tái)使量子效率下降，并且由于ZnO只對(duì)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?jī)?nèi)容，通過(guò)合成不同的復(fù)合材料和對(duì)其光催化性能分別進(jìn)行性能測(cè)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(guò)后的氧化鋅分散在石墨烯基底上。同時(shí)，對(duì)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?？昭ǖ膹?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(guò)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(guò)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(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)通過(guò)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?chē)h(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)