ZnO/CuO复合纳米材料制备及光催化性能研究
发布时间：2022-06-24 10:28
20世纪以来,水污染造成的环境问题已经严重威胁到了人类的健康并且阻碍着经济的发展,这使得光催化这种节能高效且环境友好型的治污技术在近些年受到了的广泛关注。目前,很多半导体材料由于其杰出的催化性能已经被广泛应用于光催化领域。在众多半导体材料中,ZnO由于其廉价、无毒、易合成及高的催化活性在光催化领域有着广阔的应用前景。本文利用磁控溅射-水热两步法成功制备了ZnO纳米棒材料,X-射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）结果显示,ZnO纳米棒材料具有典型的六角纤锌矿结构,顶部平坦,细而长且表面光滑,单根纳米棒首尾直径均匀一致并且具有较高的结晶质量,并发现制备过程中ZnO种子层起着至关重要的作用。利用其降解水中的甲基橙溶液来研究其光催化性能,结果表明ZnO纳米棒材料具备一定的光催化活性。利用水热法成功在CuO薄膜表面合成了ZnO纳米棒,SEM结果显示复合了CuO薄膜后ZnO纳米棒形貌产生了巨大的变化。同时ZnO纳米棒也变得更加规则而纤细,尺寸均一,数根ZnO纳米棒相互交叠在一起,出现“顶部聚集现象”,形成类似于“塔状”的结构。ZnO纳米棒/CuO薄膜材料的光吸收能力扩展到了可见光区域,较本...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 光催化反应的基本原理与影响因素
1.2.1 光催化反应的基本原理
1.2.2 光催化反应的影响因素
1.3 ZnO的结构和基本性质
1.4 ZnO纳米材料的制备方法
1.4.1 气相沉积法
1.4.2 液相反应法
1.4.3 固态反应法
1.5 ZnO在光催化领域的研究现状
1.5.1 ZnO在光催化领域的国外研究现状
1.5.2 ZnO在光催化领域的国内研究现状
1.6 研究目的及主要研究内容
1.6.1 本文研究目的
1.6.2 主要研究内容
第2章 实验方法与表征手段
2.1 前言
2.2 实验药品及材料
2.3 实验设备
2.3.1 磁控溅射沉积系统
2.3.2 水热反应装置
2.3.3 光沉积反应装置
2.4 样品的表征方法
2.4.1 X-射线衍射
2.4.2 扫描电子显微镜
2.4.3 紫外可见吸收光谱
2.4.4 霍尔效应
2.4.5 伏安特性
2.4.6 光催化性能
第3章 ZnO纳米棒的制备及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 ZnO纳米棒的制备与表征
3.2.1 磁控溅射法制备ZnO种子层
3.2.2 ZnO纳米棒的制备
3.2.3 ZnO纳米棒的表征
3.3 种子层对ZnO纳米棒生长的影响及生成机理的讨论
3.3.1 种子层对ZnO纳米棒生长的影响
3.3.2 ZnO纳米棒的生长机理
3.4 ZnO纳米棒光催化性能的研究
3.4.1 ZnO纳米棒光催化性能测试与表征
3.4.2 ZnO纳米棒光催化原理
3.5 本章小结
第4章 ZnO纳米棒/CuO薄膜的制备及光催化性能的研究
4.1 引言
4.2 ZnO纳米棒/CuO薄膜的制备与表征
4.2.1 ZnO纳米棒/CuO薄膜的制备
4.2.2 ZnO纳米棒/CuO薄膜的表征
4.3 ZnO纳米棒/CuO薄膜光催化性能研究
4.3.1 ZnO纳米棒/CuO薄膜光催化性能测试与表征
4.3.2 ZnO纳米棒/CuO薄膜光催化原理
4.4 本章小结
第5章 光沉积法制备ZnO纳米棒/CuO纳米片及光催化性能研究
5.1 引言
5.2 ZnO纳米棒/CuO纳米片的制备与表征
5.2.1 ZnO纳米棒/CuO纳米片的制备
5.2.2 ZnO纳米棒/CuO纳米片的表征
5.3 ZnO纳米棒/CuO纳米片的生长机理
5.4 ZnO纳米棒/CuO纳米片光催化性能研究
5.4.1 ZnO纳米棒/CuO纳米片光催化性能测试与表征
5.4.2 ZnO纳米棒/CuO纳米片光催化原理
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3653861
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 光催化反应的基本原理与影响因素
1.2.1 光催化反应的基本原理
1.2.2 光催化反应的影响因素
1.3 ZnO的结构和基本性质
1.4 ZnO纳米材料的制备方法
1.4.1 气相沉积法
1.4.2 液相反应法
1.4.3 固态反应法
1.5 ZnO在光催化领域的研究现状
1.5.1 ZnO在光催化领域的国外研究现状
1.5.2 ZnO在光催化领域的国内研究现状
1.6 研究目的及主要研究内容
1.6.1 本文研究目的
1.6.2 主要研究内容
第2章 实验方法与表征手段
2.1 前言
2.2 实验药品及材料
2.3 实验设备
2.3.1 磁控溅射沉积系统
2.3.2 水热反应装置
2.3.3 光沉积反应装置
2.4 样品的表征方法
2.4.1 X-射线衍射
2.4.2 扫描电子显微镜
2.4.3 紫外可见吸收光谱
2.4.4 霍尔效应
2.4.5 伏安特性
2.4.6 光催化性能
第3章 ZnO纳米棒的制备及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 ZnO纳米棒的制备与表征
3.2.1 磁控溅射法制备ZnO种子层
3.2.2 ZnO纳米棒的制备
3.2.3 ZnO纳米棒的表征
3.3 种子层对ZnO纳米棒生长的影响及生成机理的讨论
3.3.1 种子层对ZnO纳米棒生长的影响
3.3.2 ZnO纳米棒的生长机理
3.4 ZnO纳米棒光催化性能的研究
3.4.1 ZnO纳米棒光催化性能测试与表征
3.4.2 ZnO纳米棒光催化原理
3.5 本章小结
第4章 ZnO纳米棒/CuO薄膜的制备及光催化性能的研究
4.1 引言
4.2 ZnO纳米棒/CuO薄膜的制备与表征
4.2.1 ZnO纳米棒/CuO薄膜的制备
4.2.2 ZnO纳米棒/CuO薄膜的表征
4.3 ZnO纳米棒/CuO薄膜光催化性能研究
4.3.1 ZnO纳米棒/CuO薄膜光催化性能测试与表征
4.3.2 ZnO纳米棒/CuO薄膜光催化原理
4.4 本章小结
第5章 光沉积法制备ZnO纳米棒/CuO纳米片及光催化性能研究
5.1 引言
5.2 ZnO纳米棒/CuO纳米片的制备与表征
5.2.1 ZnO纳米棒/CuO纳米片的制备
5.2.2 ZnO纳米棒/CuO纳米片的表征
5.3 ZnO纳米棒/CuO纳米片的生长机理
5.4 ZnO纳米棒/CuO纳米片光催化性能研究
5.4.1 ZnO纳米棒/CuO纳米片光催化性能测试与表征
5.4.2 ZnO纳米棒/CuO纳米片光催化原理
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3653861
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3653861.html
