零維和一維納米導電材料的制備、表征及應用.pdf

1、氧化鋅納米材料是一種優(yōu)異的n型半導體,屬于六方纖鋅礦結構。氧化鋅的禁帶寬為3.3~3.6 eV,在室溫下,其激子束縛能為60 meV,另外由于它的白度高、無毒、化學穩(wěn)定性、生產(chǎn)成本低而得到了廣泛的應用。其中由于鋁摻雜氧化鋅的原材料廉價易得,光電性能好,因此對其報道比較多。本文采用了具有操作簡單,可以大規(guī)模生產(chǎn)與環(huán)境經(jīng)濟友好的化學共沉淀法制備鋁摻雜氧化鋅(AZO)納米粉末,另外研究了AZO納米粉末的導電性能,將AZO用于有機污染物的光催化

2、降解處理領域,研究了其光催化活性。相關的研究內(nèi)容和結果如下所述:
　　(1)納米導電材料的制備:以ZnSO4·7H2O為主要原料,Al2(SO4)3·18H2O為待摻雜原材料,混合堿NaOH和Na2CO3為沉淀劑,采用化學共沉淀制備了AZO粉末。將制備的樣品分別采用XPS,XRD,SEM,DLS,TEM,TGA、FT-IR等測試方法去表征,制備粉末壓片后用四探針測其電阻率。在本實驗中,探究了鋁摻雜濃度,二次熱處理條件(焙燒溫度、時

3、間、氣氛等)等對AZO粉末的結構、性能、形貌、表面成分等影響。測試結果說明:在最佳的工藝條件下制備的AZO的結構是ZnO的六角纖鋅礦型,而且沿著 c軸方向擇優(yōu)生長,所制備的AZO納米材料的電阻率最小為1.82×10-3Ω?cm。
　　(2)粉末的光催化活性:以氮氣下焙燒900℃保溫2小時制備的粉末作為催化劑,甲基橙MO為待降解染料,分別采用紫外燈和太陽光為光源,研究了AZO的光催化活性。本實驗主要是對鋁摻雜量,甲基橙的初始濃度,懸