ZnO基雙組分復(fù)合光催化劑的制備、表征及性能研究.pdf

1、ZnO的禁帶寬度與TiO2相近，光催化機(jī)理也與之完全相同。另外，ZnO還具有生產(chǎn)成本低、無毒無污染等優(yōu)點。盡管有關(guān)ZnO作為光催化劑的報道日漸增多，但易發(fā)生光化學(xué)腐蝕、在強(qiáng)酸強(qiáng)堿中易溶解等缺點卻嚴(yán)重制約著它的發(fā)展。為此，科學(xué)家對ZnO進(jìn)行改性以改善ZnO光催化劑的性能，常見的改性方法有表面貴金屬沉積、金屬/非金屬摻雜、半導(dǎo)體復(fù)合等。
　　TiO2的禁帶寬度與ZnO相近，但二者的能帶位置相互交錯，所以TiO2與ZnO復(fù)合后將提高對紫

2、外線的吸收能力。利用SnO2與ZnO的禁帶差異將二者復(fù)合后，會促進(jìn)光生載流子的運(yùn)輸和有效分離，增強(qiáng)ZnO對可見光的吸收能力。由于ZnO在紫外光下具有優(yōu)異的光催化活性，而ZnFe2O4對可見光較為敏感，所以ZnFe2O4與ZnO復(fù)合后不僅會拓寬ZnO的光譜響應(yīng)范圍，還將有助于抑制電子與空穴的復(fù)合，從而促進(jìn)光催化性能的提升。
　　本研究采用水熱法制備TiO2/ZnO，共沉淀法制備SnO2/ZnO、ZnFe2O4/ZnO，并應(yīng)用XRD、

3、SEM、FT-IR、UV-vis手段對產(chǎn)物進(jìn)行表征，最后考察了所制復(fù)合物的光催化性能。研究的主要內(nèi)容包括：
　　1.以硫酸鋅、硫酸鈦、尿素為原料，采用水熱法成功合成了ZnO、TiO2及一系列不同鈦鋅比的TiO2/ZnO復(fù)合物。結(jié)果表明，所制復(fù)合物為納米顆粒，且復(fù)合物粒徑比TiO2粒徑有所減小，不同鈦鋅摩爾比所得復(fù)合物對甲基橙的降解率較純ZnO均有不同程度的提高。
　　2.以氯化鋅、四氯化錫、氨水為原料，采用共沉淀法合成了Zn

4、O、SnO2及一系列不同錫鋅比的SnO2/ZnO復(fù)合物。結(jié)果表明，復(fù)合物形貌與SnO2、ZnO相比發(fā)生了明顯改變，不同錫鋅比所制復(fù)合物的催化活性較ZnO都有所提高，且在錫鋅摩爾比為1:4時復(fù)合物對甲基橙的降解效果最好。
　　3.以硫酸鋅、硫酸鐵、氫氧化鈉為原料，采用共沉淀法合成了 ZnO、ZnFe2O4及一系列不同鐵鋅比的ZnFe2O4/ZnO復(fù)合物。結(jié)果表明，所制復(fù)合物為納米棒狀結(jié)構(gòu)，不同鐵鋅比所制復(fù)合物的催化活性較ZnO都有所