碳包覆氧化鋅納米線的制備及其太陽光固相光降解聚苯乙烯性能研究.pdf

1、自1972年半導體光催化技術報道以來，由于其在清潔能源及環(huán)境污染控制等方面良好的潛在應用，吸引了人們的廣泛關注。由于具有原料來源廣泛、價格低廉、催化效率相對較高等優(yōu)點，ZnO是研究非常廣泛的一種半導體光催化劑。然而，較低的太陽能利用率，尤其是很低的量子效率因素也限制ZnO半導體光催化技術的實際應用。
　　在本論文的工作中，首先采用溶劑熱法制備了單晶ZnO納米線，然后通過光聚合反應及高溫熱反應制備了碳包覆ZnO納米線，并研究了其光催

2、化性能和光催化機理。在此基礎上，制備了碳包覆ZnO納米線/聚苯乙烯復合膜，并考察了太陽能驅動固相光降解性能。主要結論如下：
　　(1)采用聚乙烯醇輔助溶劑熱法制備的單晶ZnO納米線形貌均勻，直直徑約為40～60nm，長度可達2μm。
　　(2)以ZnO納米線、低濃度苯酚水溶液為原料，通過光聚合反應制備聚苯酚化合物包覆的ZnO納米線，再以ZnO納米線表面均勻包覆的聚苯酚化合物作為碳源，通過熱解反應制備了碳包覆ZnO納米線復合光

3、催化劑。結果表明，表面石墨化碳包覆改性ZnO納米線不僅提高了對污染物的吸附能力，同時也提高其太陽光催化活性及抗“光蝕”性能。在太陽光照射下，碳包覆ZnO納米線降解亞甲基藍(MB)的光催化活性約為未改性ZnO納米線的8倍。
　　(3)采用溶液混合法，制備了ZnO納米線/聚苯乙烯及碳包覆ZnO納米線/聚苯乙烯復合膜。與ZnO納米線/聚苯乙烯復合膜相比，碳包覆ZnO納米線/PS復合膜不僅具有較優(yōu)的力學性能，同時也具有更好的太陽光驅動固相