鎵酸鋅粉體的制備及其光催化性能研究.pdf

1、洼壓料技大學(xué) 論文題目：． 鎵酸鋅粉體的制備及其光催化性能研究 學(xué)科門類：工學(xué) 一級學(xué)科：材料科學(xué)與工程 培養(yǎng)單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院 碩士生：劉亮亮 導(dǎo)師：黃劍鋒教授 2 0 1 3 年5 月鎵酸鋅粉體的制備及其光催化性能研究摘要Z n G a 2 0 4 是具有立方晶系尖晶石結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物，其應(yīng)用前景比較廣泛，可以應(yīng)用于場發(fā)射顯示器、薄膜電致發(fā)光顯示器和真空熒光顯示器。由于有著優(yōu)越的熱學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性，能承受較高的電流沖擊，從而能代

2、替硫化物在發(fā)光二極管、光電探測器、低電壓發(fā)光材料中使用。同時，Z n G a 2 0 4也具有較高的光催化性能，能夠降解染料廢水及苯系污染物?；诖?，本論文采用水熱法和溶膠凝膠法制備Z n G a 2 0 4 粉體，并對其光催化性能進行了研究。通過X 射線衍射儀( X I m ) 、掃描電子顯微鏡( S E M ) 、場發(fā)射掃描電子顯微鏡( F E ．S E M ) 、透射電子顯微鏡( T E M ) 、熱重分析( T G ．D S C

3、 ) 等方法對所制備的Z n G a 2 0 4 粉體進行了測試和表征。研究了各項工藝參數(shù)對其物相組成、顯微結(jié)構(gòu)及光催化性能的影響。結(jié)果表明：( 1 ) 以Z n S 0 4 為Z n 源，G a 2 0 3 為G a 源，在p H 值為1 3 ．5 ，反應(yīng)釜填充比為6 5 ％，水熱反應(yīng)溫度為1 6 0 ．2 0 0o C ，水熱反應(yīng)時間為4 ．2 4h 時可制備出純相的Z n G a 2 0 4 粉體。在此工藝條件下，隨著水熱溫度的提

4、高，產(chǎn)物的形貌從由納米球變?yōu)榍驙钭越M裝的三維結(jié)構(gòu)體。隨著水熱反應(yīng)時間的延長，所制備的Z n G a 2 0 4 三維結(jié)構(gòu)體發(fā)生重結(jié)晶，表面趨于致密和光滑。光催化降解試驗中，降解速率最快的試樣是水熱溫度為1 6 0 o C 時的Z n G a ：0 4 樣品，其降解速率常數(shù)K 為0 ．0 6 8 8 5r a i n ～；光催化效果最優(yōu)的是水熱時間為6 h的Z n G a 2 0 4 樣品。( 2 ) 采用C T A B 輔助水熱法制備出