纳米ZnO多孔材料的制备及其光学性质的研究
发布时间：2022-08-08 17:03
由于实际应用的差异性,本文基于多孔的薄膜与粉末催化这两种代表性的材料,分别考察了不同模板制备ZnO多孔结构。本文的出发点在于,多孔的ZnO与光的交互作用,增加光的传播路径,提升光子的利用率的设计方案是否可行;引入掺杂元素从而改变晶体结晶性、提高载流子浓度,与Ag单质复合引起等离子体共振效应从而抑制载流子复合,这些思路是否合理;最终光催化降解甲基橙（MO）的测试优劣能否印证光学性质的极大提升。这些内容是本文的研究主旨:Ag纳米片复合的Na掺杂ZnO多孔膜复合材料:采用溶胶-凝胶法在前驱体液中加入适量的 Zn源和葡萄糖制备了具有多孔骨架结构的 ZnO模板。采用化学气相沉积（CVD技术）在多孔模板上制备了 Na掺杂ZnO薄膜。最后,采用光化学沉积法将Na掺杂ZnO多孔膜与Ag纳米片复合。研究了模板孔隙率、Na掺杂浓度以及Ag纳米复合材料对ZnO晶体光学性能的影响。锌源与葡萄糖的质量比为8:1为前驱体制备样品,确定了最佳孔隙率模板,增加了光的传播路径。在C VD过程中Na源、Zn源、O2的最佳载流量分别为75 sccm、150sccm、130sccm,其中Na元素提升ZnO的本征缺陷浓度。Ag...
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 ZnO的研究意义
1.2.1 ZnO的基本性质
1.2.2 ZnO的制备方法
1.2.3 ZnO的研究进展
1.3 改性的ZnO在光催化领域中的应用
1.3.1 光催化的背景
1.3.2 光催化的机理及影响因素
1.3.3 ZnO微观形貌的研究
1.3.4 ZnO掺杂工艺的研究
1.3.5 ZnO复合材料的研究
1.4 选题依据与研究内容
1.4.1 选题依据
1.4.2 研究内容
第2章 纳米ZnO多孔材料的制备及表征
2.1 实验样品的制备工艺
2.1.1 ZnO多孔膜的制备
2.1.2 Na掺杂ZnO多孔膜的制备
2.1.3 N a掺杂ZnO多孔膜与A g的复合材料的制备
2.1.4 制备A l掺杂ZnO多孔空心球与A g的复合材料
2.1.5 光催化降解性能的测试
2.2 实验样品测试设备的介绍
第3章 纳米ZnO多孔薄膜的制备及其光学性质的研究
3.1 引言
3.2 实验内容
3.2.1 样品的制备
3.2.2 样品的测试与表征
3.3 结果与讨论
3.4 本章小结
第4章 纳米ZnO多孔薄膜的改性对其光学性质的影响
4.1 引言
4.2 实验内容
4.2.1 溶胶-凝胶法制备Na掺杂的多孔薄膜
4.2.2 光沉积法制备Ag与多孔薄膜的复合材料
4.2.3 样品的测试与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 Na掺杂的多孔薄膜
4.3.2 Ag与多孔薄膜的复合材料
4.4 本章小结
第5章 Na掺杂的ZnO多孔薄膜与Ag的复 合材料及其光学性质的探究
5.1 引言
5.2 实验内容
5.2.1 样品的制备
5.2.2 样品的测试与表征
5.3 结果与讨论
5.4 本章小结
第6章 Al掺杂的Zn O多孔空心球与Ag的复 合材料及其光学性质的探究
6.1 引言
6.2 实验内容
6.2.1 样品的制备
6.2.2 样品的测试与表征
6.3 结果与讨论
6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录 攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]半导体材料联合超声用于降解有机污染物研究进展[J]. 高博,刘彬,王新,赵洪锐,张玉莹,牛华英,王景成. 生态与农村环境学报. 2018(06)
[2]新旧动能转换引领第三代半导体产业创新发展[J]. 李晋闽. 中国科技产业. 2018(01)
[3]中国半导体材料业的状况分析[J]. 王龙兴. 集成电路应用. 2018(01)
[4]不同合成过程对溶胶-凝胶法制备的ZnO/Ag纳米复合材料光催化性能的影响[J]. 陈雨,余飞,刘禹彤,徐小楠,张秋平,袁欢,徐明. 材料导报. 2017(24)
[5]Mg掺杂对ZnO纳米棒阵列的形貌及光学性能的影响[J]. 于富成,丁会云,耿武,胡海龙,何玲. 兰州理工大学学报. 2017(04)
[6]先驱物物质的量浓度对ZnO纳米棒阵列形貌及光学性能的影响[J]. 于富成,丁会云,耿武,何玲. 兰州理工大学学报. 2016(04)
[7]离子掺杂氧化锌光催化纳米功能材料的制备及其应用[J]. 殷巧巧,乔儒,童国秀. 化学进展. 2014(10)
[8]掺杂ZnO光催化剂研究进展[J]. 秦祖赠,苏通明,蒋月秀,刘瑞雯,刘自力. 工业催化. 2014(03)
[9]氧化锌纳米结构的制备及发光性质研究[J]. 潘跃武. 发光学报. 2013(08)
[10]模板法制备中空结构材料的研究进展[J]. 鲍艳,杨永强,马建中. 无机材料学报. 2013(05)
硕士论文
[1]MOCVD制备纳米ZnO薄膜及掺杂研究[D]. 李海山.兰州理工大学 2018
[2]ZnO纳米材料的制备及其发光特性的研究[D]. 胡海龙.兰州理工大学 2018
[3]低温熔盐中硫化锑还原固硫熔炼机理及工艺研究[D]. 薛浩天.中南大学 2014
本文编号：3671894
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 ZnO的研究意义
1.2.1 ZnO的基本性质
1.2.2 ZnO的制备方法
1.2.3 ZnO的研究进展
1.3 改性的ZnO在光催化领域中的应用
1.3.1 光催化的背景
1.3.2 光催化的机理及影响因素
1.3.3 ZnO微观形貌的研究
1.3.4 ZnO掺杂工艺的研究
1.3.5 ZnO复合材料的研究
1.4 选题依据与研究内容
1.4.1 选题依据
1.4.2 研究内容
第2章 纳米ZnO多孔材料的制备及表征
2.1 实验样品的制备工艺
2.1.1 ZnO多孔膜的制备
2.1.2 Na掺杂ZnO多孔膜的制备
2.1.3 N a掺杂ZnO多孔膜与A g的复合材料的制备
2.1.4 制备A l掺杂ZnO多孔空心球与A g的复合材料
2.1.5 光催化降解性能的测试
2.2 实验样品测试设备的介绍
第3章 纳米ZnO多孔薄膜的制备及其光学性质的研究
3.1 引言
3.2 实验内容
3.2.1 样品的制备
3.2.2 样品的测试与表征
3.3 结果与讨论
3.4 本章小结
第4章 纳米ZnO多孔薄膜的改性对其光学性质的影响
4.1 引言
4.2 实验内容
4.2.1 溶胶-凝胶法制备Na掺杂的多孔薄膜
4.2.2 光沉积法制备Ag与多孔薄膜的复合材料
4.2.3 样品的测试与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 Na掺杂的多孔薄膜
4.3.2 Ag与多孔薄膜的复合材料
4.4 本章小结
第5章 Na掺杂的ZnO多孔薄膜与Ag的复 合材料及其光学性质的探究
5.1 引言
5.2 实验内容
5.2.1 样品的制备
5.2.2 样品的测试与表征
5.3 结果与讨论
5.4 本章小结
第6章 Al掺杂的Zn O多孔空心球与Ag的复 合材料及其光学性质的探究
6.1 引言
6.2 实验内容
6.2.1 样品的制备
6.2.2 样品的测试与表征
6.3 结果与讨论
6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录 攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]半导体材料联合超声用于降解有机污染物研究进展[J]. 高博,刘彬,王新,赵洪锐,张玉莹,牛华英,王景成. 生态与农村环境学报. 2018(06)
[2]新旧动能转换引领第三代半导体产业创新发展[J]. 李晋闽. 中国科技产业. 2018(01)
[3]中国半导体材料业的状况分析[J]. 王龙兴. 集成电路应用. 2018(01)
[4]不同合成过程对溶胶-凝胶法制备的ZnO/Ag纳米复合材料光催化性能的影响[J]. 陈雨,余飞,刘禹彤,徐小楠,张秋平,袁欢,徐明. 材料导报. 2017(24)
[5]Mg掺杂对ZnO纳米棒阵列的形貌及光学性能的影响[J]. 于富成,丁会云,耿武,胡海龙,何玲. 兰州理工大学学报. 2017(04)
[6]先驱物物质的量浓度对ZnO纳米棒阵列形貌及光学性能的影响[J]. 于富成,丁会云,耿武,何玲. 兰州理工大学学报. 2016(04)
[7]离子掺杂氧化锌光催化纳米功能材料的制备及其应用[J]. 殷巧巧,乔儒,童国秀. 化学进展. 2014(10)
[8]掺杂ZnO光催化剂研究进展[J]. 秦祖赠,苏通明,蒋月秀,刘瑞雯,刘自力. 工业催化. 2014(03)
[9]氧化锌纳米结构的制备及发光性质研究[J]. 潘跃武. 发光学报. 2013(08)
[10]模板法制备中空结构材料的研究进展[J]. 鲍艳,杨永强,马建中. 无机材料学报. 2013(05)
硕士论文
[1]MOCVD制备纳米ZnO薄膜及掺杂研究[D]. 李海山.兰州理工大学 2018
[2]ZnO纳米材料的制备及其发光特性的研究[D]. 胡海龙.兰州理工大学 2018
[3]低温熔盐中硫化锑还原固硫熔炼机理及工艺研究[D]. 薛浩天.中南大学 2014
本文编号：3671894
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3671894.html
