納米氧化鋅復合材料的制備及光催化應用研究.pdf

1、半導體光催化材料以其光電轉換、空氣凈化、殺菌除臭、廢水處理等獨特功能而備受研究者關注,利用納米半導體材料光催化分解水和降解有機污染物是直接利用太陽能的綠色技術,具有廣泛的應用前景,但單一的半導體材料因為勢壘等因素影響而使其光催化效率不高,而復合納米半導體材料能克服上述缺點,因此,制備納米半導體復合材料成了提高光催化效率的研究熱點。
　　本文研究了“配位氧化均勻共沉淀法”和“二級配位均勻沉淀法”制備復合納米材料的新方法,并用這兩種方

2、法分別制備出了氧化銅/氧化鋅納米復合材料和硫化鎘/氧化鋅納米復合材料,深入探討和優(yōu)化了制備工藝條件,采用透射電鏡、掃描電鏡、電子能譜、X射線衍射分析、熱重-差熱分析、紅外光譜、紫外-可見光吸收光譜分析等手段對粒子的結構、形貌及性能進行了表征分析,并以甲基橙為有機物代表研究了復合材料的光催化性能。
　　以金屬銅和氧化鋅為原料,空氣為氧化劑,廉價的氨水為配位劑,碳酸氫銨為沉淀劑,采用配位氧化均勻共沉淀法制備出了納米堿式碳酸銅和堿式碳酸

3、鋅前驅體,干燥后煅燒得到了分散性良好的納米氧化銅/氧化鋅復合粒子。研究了水釋量、反應溫度、反應時間及前驅物煅燒溫度和煅燒時間等因素對氧化銅/氧化鋅納米復合材料的影響,確定了最佳制備條件,并探討了產(chǎn)品的晶粒生長動力學及其光催化性能。
　　以硝酸鎘和氧化鋅為原料,廉價的氨水為配位劑,硫脲和碳酸氫銨分別為鎘離子和鋅離子的沉淀劑,采用二級配位均勻沉淀法制備出了一系列不同硫化鎘含量的硫化鎘/氧化鋅納米復合材料,此復合材料由六方氧化鋅和六方立

4、方硫化鎘組成,其中硫化鎘顆粒被氧化鋅粒子包覆和包夾,因此硫化鎘的光腐蝕降低。所制復合材料有很強的可見光吸收,因此具有較強的可見光催化活性,對甲基橙有很好的降解作用。
　　通過對兩種半導體復合材料光催化性能的比較,結合半導體光催化原理,提出根據(jù)半導體的相對能級結構來初步判斷半導體復合材料的光吸收特性,進而為半導體復合材料的制備提供一定的理論依據(jù)。研制的“配位氧化均勻共沉淀法”和“二級配位均勻沉淀法”為納米復合材料的制備提供了一條新途