离子液体水热法辅助合成稀土Ce掺杂ZnO纳米材料的制备及其应用研究

发布时间：2021-03-23 23:52

　　以1-甲基咪唑和氯代正丁烷为原料,合成1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体;以醋酸锌[Zn（Ac）₂]、硫酸锌（ZnSO₄）和氯化锌（ZnCl₂）为锌源,在1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体和丙氨酸体系中与硝酸铈反应,经水热合成法制备得到Ce掺杂的纳米ZnO。采用扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见光吸收光谱（UV-Vis）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱分析（XPS）和红外光谱（FT-IR）对产品进行表征。以亚甲基蓝（MB）为目标降解物,采用UV-Vis检测,考察了Ce掺杂的纳米ZnO的光催化活性。研究表明,焙烧温度对光催化的晶体结构和光催化活性产生较大的影响;2%Ce/ZnO、焙烧温度为500℃、催化时间为30 min、亚甲基蓝用量0.05 g、pH值为10时降解率可达99.5%以上。 

【文章来源】：化学世界. 2020,61(04)CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

Ce/ZnO的SEM图

2.2 Ce/ZnO的X射线衍射谱图2为Ce/ZnO的XRD谱图,从图2中的强而锐的衍射峰可知,该样品的结晶性能良好,且其所有衍射峰都与ZnO的标准谱(JCPDS No.36-1451)很好地吻合。分别与(100)、(002)和(101)等衍射晶面相一致。说明ZnO的样品为晶型完善的纤锌矿相ZnO。从图2中未观察到其他衍射杂峰,且图中峰的峰型尖锐,半峰宽较窄说明本实验合成了具有较高纯度的ZnO。样品均具有很高的结晶度。所有掺杂后的ZnO的衍射曲线上都没有检测出CeO2的特征峰,其可能的原因有Ce成功掺入纳米ZnO晶格中,或者Ce4+离子的掺入量过少,超出了XRD的检测限。对2%Ce/ZnO样品进行不同温度的煅烧处理,其XRD谱图如图2(b)所示。从图2(b)中可以看出,典型特征衍射峰的位置并没有变化,说明在此过程中没有新的物相和新的物质生成。

ZnO的XPS谱


本文编号：3096639