ZnO、TiO-,2-光催化劑的制備、表征及其在可見光下的光催化性能.pdf

1、近年來，以TiO2為主的半導(dǎo)體光催化劑的可見光化成為了研究的熱點(diǎn)。本文在全面綜述可見光響應(yīng)光催化技術(shù)的同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)ZnO具有比TiO2更好可見光催化性能。本文采用乙二醇溶劑熱法制備了ZnO、TiO2及其復(fù)合物粉體催化劑，采用溶膠-凝膠法制備了ZnO薄膜。以水體中的甲基橙、亞甲基藍(lán)和苯酚為模擬污染物，1000WXe燈為可見光光源，評(píng)價(jià)了所制備的光催化劑的可見光光催化性能。結(jié)論：(1)用乙二醇溶劑熱法可以制得碳摻雜TiO2纖維，其吸收邊相

2、對(duì)純凈的TiO2發(fā)生了紅移，具有可見光活性。(2)用乙二醇溶劑熱法制得的ZnO粉體的光催化氧化活性比碳摻雜TiO2纖維強(qiáng)得多，使用0.1g/l的催化劑濃度在2小時(shí)內(nèi)對(duì)20mg/l的甲基橙溶液中的甲基橙降解率高達(dá)99％，它比同樣條件下的P25-TiO2的可見光催化活性強(qiáng)13倍以上，其脫色動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)一級(jí)L-H動(dòng)力學(xué)；該催化劑在同樣反應(yīng)條件下4小時(shí)內(nèi)對(duì)苯酚的降解率達(dá)到74％以上，TOC礦化率達(dá)到50％以上。(3)以二水合乙酸鋅為前驅(qū)體、乙二

3、醇甲醚為溶劑、單乙醇胺為穩(wěn)定劑，用溶膠-凝膠法制得質(zhì)量濃度為4wt％的ZnO溶膠，再以鋁箔為載體，使用浸漬-提拉工藝并在500℃下焙燒可以制得多孔ZnO/Al薄膜；在該條件下制備的薄膜光催化性能最佳。SEM和AFM分析表明該薄膜的平均粒徑約為52nm，平均厚度約為為53.6nm。(4)用溶膠-凝膠法制得的多孔ZnO/Al薄膜比在同樣條件制得的ZnO/載玻片薄膜的綜合性能好。用光照面積為200cm2的催化劑對(duì)甲基橙的光催化降解試驗(yàn)表明，降