【摘 要】
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半导体氧化锌(Zn O)材料,因拥有高催化活性、性质稳定等特点,在降解有机污染物方面具有广泛应用。但在光催化降解应用中,纳米Zn O仍存在禁带较宽、电子空穴易复合、光腐蚀及
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半导体氧化锌(Zn O)材料,因拥有高催化活性、性质稳定等特点,在降解有机污染物方面具有广泛应用。但在光催化降解应用中,纳米Zn O仍存在禁带较宽、电子空穴易复合、光腐蚀及易团聚等问题。通过形貌调控、离子掺杂、贵金属复合等改性手段可实现其光催化活性的提高。本文采用电沉积-水热两步法制备了Cu基Zn O分级结构薄膜,通过加入不同的微量金属盐实现了Zn O分级结构薄膜形貌的改变;通过共沉淀法制备了稀土金属Ce掺杂的Ce/Zn O分级结构微球;通过简单水热-煅烧法制备了Ag/Zn O复合纳米材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)等表征手段对样品表征。以甲基橙、罗丹明B(Rh B)等为降解目标物,对样品的光催化性能进行评价。得到的主要结论如下:1.利用水热法,在铜箔上生长Zn O分级结构。微量金属离子的添加在控制结晶动力学和分级微纳米结构的最后形貌上起着关键的作用。因不同形貌Zn O分级结构具有不同的多孔结构、比表面积及结晶性能,在紫外光照下不同形貌Zn O分级结构表现出了不同的光催化活性。2.不同量Ce掺杂的产品均是由Zn O微纳米片相互交错构建而成的纳米分级结构微球。Ce掺杂可提高Zn O分级结构微球的紫外光催化活性,掺杂量为1.5%时Ce-Zn O纳米微球光催化活性最高,循环使用4次,催化活性没有明显下降。3.银的复合量、反应温度、反应时间、PEG-400的用量,均会影响Ag/Zn O复合纳米材料的光催化活性,反应温度85℃,反应时间2h,PEG-400 15m L,银盐:锌盐物质的量的比为0.3:1制备得到的Ag/Zn O光催化活性最好,可见光照300min,Rh B溶液降解率达到了77.27%
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