木質(zhì)素胺模板法納米材料的制備及其光催化性能研究.pdf

1、隨著納米材料的發(fā)展，不同結(jié)構(gòu)的納米材料被研制出來。納米氧化鋅為寬能隙半導(dǎo)體材料，激子結(jié)合能高，在光催化、化學(xué)傳感器、太陽能電池等方面有廣泛的應(yīng)用前景，因而受到人們的關(guān)注。納米氧化銅的禁帶寬度相對較窄，在催化劑、氣體傳感器等方面也有廣泛應(yīng)用，引起人們興趣。納米復(fù)合材料具有許多特殊的性能體現(xiàn)在光電方面、結(jié)構(gòu)方面和物理化學(xué)性質(zhì)方面，從而引起了廣泛關(guān)注，通過對復(fù)合納米技術(shù)的探究，復(fù)合納米技術(shù)的發(fā)展有了質(zhì)的飛躍。復(fù)合納米材料粒徑小，比表面積大，具

2、有量子尺寸效應(yīng)，在物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面的研究帶來新的突破，大放異彩。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)以氫氧化鈉和硝酸銅為原料，木質(zhì)素胺(LA)為模板，固相制得納米銅。通過XRD、SEM、UV-vis探究了不同木質(zhì)素胺加入量和不同煅燒溫度的對所制樣品的影響。不同摻雜量的XRD圖總體上的走向基本一致，但在局部的峰出現(xiàn)了微小的差異，說明木質(zhì)素胺的改變對氧化銅的晶型有一定的影響，隨著木質(zhì)素胺的量的增加XRD的衍射峰逐步的減小。S

3、EM表面當(dāng)加入木質(zhì)素胺的量為0.5g，煅燒溫度為400℃時得到了粒徑最少，晶型最好，空穴最多的較為均勻的納米氧化銅樣品。從紫外圖譜可以看出所制備的氧化銅在紫外光區(qū)和可見光區(qū)都有較好的吸收，說明通過木質(zhì)素胺改性的氧化銅是一種理想的光催化劑。通過光催化實驗，可得出，添加木質(zhì)素胺0.5g，煅燒溫度400℃的樣品降解率最好達(dá)到了62.23％
　　(2)以碳酸鈉和硝酸鋅為原材料，木質(zhì)素胺(LA)為模板，固相制得納米氧化鋅。通過XRD確定樣品

4、為六方纖鋅礦晶相結(jié)構(gòu);從SEM中看出，煅燒溫度對氧化鋅的大小和形態(tài)有很大影響;UV-vis-DRS得出，合成樣品具有較大禁帶寬;PL譜表現(xiàn)出，該樣品的發(fā)射波長為381nm;最后，以制得的樣品為光催化劑，對甲基橙進(jìn)行光催化降解實驗，結(jié)果表明，氧化鋅-LA光催化性能優(yōu)于純的氧化鋅，并且最佳條件為:摻入的LA為1g，煅燒溫度為500℃，100 min下降解率可高達(dá)98％。
　　(3)以硝酸銅和氫氧化鈉為原料，固相法制備氫氧化銅前驅(qū)體，再

5、通過煅燒制得氧化銅。然后通過在固相反應(yīng)中摻雜碳酸鋅-LA和石墨烯，再煅燒的方法，成功制備了CuO/γ-ZnO以及摻雜石墨烯的CuO/γ-ZnO納米復(fù)合材料。樣品已經(jīng)通過XRD所證實;從SEM看出，摻雜碳酸鋅-LA的量影響納米材料粒徑的大小和形態(tài);UV-vis-DRS得出，合成的樣品在紫外區(qū)有更強(qiáng)的吸收。最后，以CuO/γ-ZnO納米復(fù)合材料為光催化劑，對甲基橙進(jìn)行光催化降解實驗，結(jié)果表明，1.0ZnO-CuO-GO具有較高的光催化性能。