兩種金屬氧化物微波輔助球磨的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、ZnO、CuO是兩種很有應(yīng)用前景的重要金屬氧化物半導(dǎo)體材料，它們的光催化性、氣敏性能很好，在光催化劑、氣敏元件等方面應(yīng)用廣泛。本文以直徑為2mm的不銹鋼球為磨球，分析純級別的Zn(CH3COO)2、 Cu(CH3COO)2為反應(yīng)原料，采用微波輔助水溶液球磨工藝在低溫下(＜100℃)成功制備出了納米晶ZnO、CuO，并通過XRD、TEM和紫外分光光度計分析(UV)等檢測手段對反應(yīng)產(chǎn)物進行表征。為了驗證微波輻射與球磨機械力的耦合作用在制備氧

2、化物方面的影響，本文還進行了微波輔助水溶液球磨、機械球磨和微波輻射三組對比實驗，并對相應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)溶液的過濾液進行XRD、UV、熒光強度及電導(dǎo)率的表征。此外，對ZnO、CuO納米粉末的光催化性能及ZnO納米粉末的氣敏性能進行初步的測試。
　　(1)通過微波輔助水溶液球磨法成功制備出六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的納米ZnO、閃鋅礦型的納米CuO，其平均粒徑分別為15nm、10 nm。
　　(2)實驗結(jié)果可發(fā)現(xiàn):只有微波輔助水溶液球磨工藝

3、可以制備出晶格完整的這兩種氧化物，而對比實驗難于生成氧化物，證實了微波輻射與球磨機械力的耦合作用在制備氧化物方面的影響。
　　(3)研究了水溶液中的·OH和反應(yīng)體系的離子濃度的變化。微波輔助水溶液球磨的熒光強度要高于機械球磨法和微波輻射方法的熒光強度，且在微波輔助水溶液球磨工藝中，·OH的濃度先上升后降低，而在機械球磨和微波輻射中·OH含量逐漸升高最后趨于穩(wěn)定。且微波輔助水溶液球磨的電導(dǎo)率要高于單一的機械球磨和微波輻射的導(dǎo)電率。這

4、進一步證明了微波輻射與球磨機械力的耦合作用能降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)活性，促進了納米氧化物的生成。
　　(4) ZnO、CuO納米粉末進行光催化降解甲基橙實驗結(jié)果表明:ZnO納米粉末具有良好的光催化性能;CuO納米粉末具有一定的光催化性能。對ZnO納米粉末的氣敏性能進行測試發(fā)現(xiàn):乙醇濃度為100 ppm時，在200～400℃中測試中，得到在溫度為350℃時，乙醇的靈敏度最高;選定溫度為350℃時，在五種乙醇濃度中隨濃度的增加，用