ZnO/竹炭复合材料的制备及其性能研究
发布时间：2021-09-09 08:14
氧化锌（ZnO）是直接带隙半导体,其量子效率比二氧化钛（TiO2）高;相比于TiO2,ZnO中存在更多的氧空位,能够形成电子陷阱,从而加速电子-空穴对的分离,更能提高ZnO的光催化活性。在光催化应用中,将粉体ZnO与被降解物混合,易造成Zn O团聚,减小Zn O参与光催化的有效面积,影响其催化效果和可回收利用。合适的载体不仅可以提供特殊的孔隙结构,增加光催化剂参与反应时的有效比表面积,提高其光催化活性,而且还可以降低光催化剂的生产和回收成本。竹炭是一种可再生的绿色环保的载体材料,其生产工艺简单、相对于需要进一步活化的活性炭污染更少,是一种具有特殊孔隙结构的理想载体材料。此外,通过掺杂铈（Ce）元素可以提高竹炭表面ZnO的载流子的利用率,有利于增加ZnO的光催化效率。溶剂热法有利于产物结晶,而且反应温度相对较低,反应物中的结构单元可以被有效地保留到产物中而不受到破坏。本文采用溶剂热法将ZnO负载于竹炭表面,制备了Zn O/竹炭复合材料以及通过在ZnO的表面掺杂Ce制备了Ce掺杂的ZnO/竹炭复合材料,并探究乙二烯三胺（DETA）添加量V(DETA,焙烧温度对ZnO/...
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.1.1 ZnO的结构
1.1.2 ZnO光催化原理
1.3 ZnO光催化剂的应用
1.3.1 ZnO在水处理中应用
1.3.2 ZnO在光催化杀菌中的应用
1.4 提高ZnO光催化性能的方法
1.4.1 载体负载
1.4.2 掺杂
1.4.3 其他改性方法
1.5 本研究目的、意义及主要内容
1.5.1 研究目的及意义
1.5.2 研究内容
第2章 ZnO/竹炭的制备及V_(DETA)对其性能影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料与设备
2.2.2 实验步骤
2.2.3 测试与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 ZnO/竹炭的形貌结构表征
2.3.2 ZnO/竹炭的光催化性能
2.4 本章小结
第3章 焙烧温度对Zn O/竹炭性能的影响
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料与设备
3.2.2 实验步骤
3.2.3 测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 ZnO/竹炭的形貌结构表征
3.3.2 ZnO/竹炭的光催化性能
3.4 本章小结
第4章 Ce掺杂ZnO/竹炭复合材料的制备及其性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料与设备
4.2.2 实验步骤
4.2.3 测试与表征
4.3 实验结果
4.3.1 Ce掺杂ZnO/竹炭的形貌结构表征
4.3.2 ZnO/竹炭的光催化性能
4.4 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mn掺杂花状ZnO的合成及其光催化特性研究[J]. 位子涵,孙永娇,赵振廷,梁燕飞,胡杰. 功能材料. 2015(09)
[2]低压化学气相沉积法生长B掺杂ZnO薄膜及其性能[J]. 徐小科,赵俊亮,李效民,吴永庆,杨哲,何兵. 功能材料. 2015(07)
[3]竹炭制备与应用研究进展[J]. 田曼丽,曾志勇,蒋正武. 材料导报. 2015(01)
[4]高能球磨辅助固相法制备Zr掺杂的钛酸锂[J]. 张遥遥,王丹,汪元元,张春明,何丹农,夏永姚. 稀有金属材料与工程. 2014(09)
[5]低温液相法制备掺铁氧化锌及其光催化活性[J]. 张劭锦,李巍,崔祥水,陈文哲. 材料科学与工程学报. 2014(04)
[6]卤代有机污染物的光化学降解[J]. 张峰振,吴超飞,胡芸,韦朝海. 化学进展. 2014(06)
[7]TiO2薄膜的制备及其对304不锈钢防腐性能的研究[J]. 吴震弘,汪洋,冯佩,毛丽婷. 浙江理工大学学报. 2014(03)
[8]Co掺杂浓度对溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜结构和光学性能的影响[J]. 胡跃辉,马德福,陈新华,陈义川,陈俊. 真空科学与技术学报. 2013(09)
[9]铬掺杂TiO2液相沉积膜可见光下降解甲基橙研究[J]. 龚建宇,张敬东,濮文虹,杨昌柱. 环境科学与技术. 2011(10)
[10]新型二维碳材料——石墨烯在光催化分解水制氢中的研究进展[J]. 敏世雄,吕功煊. 分子催化. 2011(02)
博士论文
[1]纳米氧化锌的形貌控制及性能研究[D]. 吴长乐.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]掺杂ZnO光催化剂的制备及其降解有机废水的研究[D]. 郝咪.北京化工大学 2013
[2]ZnO与氧化石墨烯的制备及其复合材料光催化性能研究[D]. 刘文宝.兰州大学 2013
[3]氮掺杂ZnO、ZnO/Ag纳米材料的制备、光催化性能及第一性原理计算[D]. 孙素园.青岛科技大学 2011
[4]纳米氧化锌的制备及其光催化研究[D]. 郭永升.吉林大学 2009
[5]竹炭吸附水中有机污染物的研究[D]. 陈文渊.福建农林大学 2004
本文编号：3391748
【文章来源】：浙江理工大学浙江省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.1.1 ZnO的结构
1.1.2 ZnO光催化原理
1.3 ZnO光催化剂的应用
1.3.1 ZnO在水处理中应用
1.3.2 ZnO在光催化杀菌中的应用
1.4 提高ZnO光催化性能的方法
1.4.1 载体负载
1.4.2 掺杂
1.4.3 其他改性方法
1.5 本研究目的、意义及主要内容
1.5.1 研究目的及意义
1.5.2 研究内容
第2章 ZnO/竹炭的制备及V_(DETA)对其性能影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料与设备
2.2.2 实验步骤
2.2.3 测试与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 ZnO/竹炭的形貌结构表征
2.3.2 ZnO/竹炭的光催化性能
2.4 本章小结
第3章 焙烧温度对Zn O/竹炭性能的影响
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料与设备
3.2.2 实验步骤
3.2.3 测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 ZnO/竹炭的形貌结构表征
3.3.2 ZnO/竹炭的光催化性能
3.4 本章小结
第4章 Ce掺杂ZnO/竹炭复合材料的制备及其性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料与设备
4.2.2 实验步骤
4.2.3 测试与表征
4.3 实验结果
4.3.1 Ce掺杂ZnO/竹炭的形貌结构表征
4.3.2 ZnO/竹炭的光催化性能
4.4 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mn掺杂花状ZnO的合成及其光催化特性研究[J]. 位子涵,孙永娇,赵振廷,梁燕飞,胡杰. 功能材料. 2015(09)
[2]低压化学气相沉积法生长B掺杂ZnO薄膜及其性能[J]. 徐小科,赵俊亮,李效民,吴永庆,杨哲,何兵. 功能材料. 2015(07)
[3]竹炭制备与应用研究进展[J]. 田曼丽,曾志勇,蒋正武. 材料导报. 2015(01)
[4]高能球磨辅助固相法制备Zr掺杂的钛酸锂[J]. 张遥遥,王丹,汪元元,张春明,何丹农,夏永姚. 稀有金属材料与工程. 2014(09)
[5]低温液相法制备掺铁氧化锌及其光催化活性[J]. 张劭锦,李巍,崔祥水,陈文哲. 材料科学与工程学报. 2014(04)
[6]卤代有机污染物的光化学降解[J]. 张峰振,吴超飞,胡芸,韦朝海. 化学进展. 2014(06)
[7]TiO2薄膜的制备及其对304不锈钢防腐性能的研究[J]. 吴震弘,汪洋,冯佩,毛丽婷. 浙江理工大学学报. 2014(03)
[8]Co掺杂浓度对溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜结构和光学性能的影响[J]. 胡跃辉,马德福,陈新华,陈义川,陈俊. 真空科学与技术学报. 2013(09)
[9]铬掺杂TiO2液相沉积膜可见光下降解甲基橙研究[J]. 龚建宇,张敬东,濮文虹,杨昌柱. 环境科学与技术. 2011(10)
[10]新型二维碳材料——石墨烯在光催化分解水制氢中的研究进展[J]. 敏世雄,吕功煊. 分子催化. 2011(02)
博士论文
[1]纳米氧化锌的形貌控制及性能研究[D]. 吴长乐.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]掺杂ZnO光催化剂的制备及其降解有机废水的研究[D]. 郝咪.北京化工大学 2013
[2]ZnO与氧化石墨烯的制备及其复合材料光催化性能研究[D]. 刘文宝.兰州大学 2013
[3]氮掺杂ZnO、ZnO/Ag纳米材料的制备、光催化性能及第一性原理计算[D]. 孙素园.青岛科技大学 2011
[4]纳米氧化锌的制备及其光催化研究[D]. 郭永升.吉林大学 2009
[5]竹炭吸附水中有机污染物的研究[D]. 陈文渊.福建农林大学 2004
本文编号：3391748
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