室温一步固相反应合成纳米氧化锌的表征、光催化性能及动力学（英文）

发布时间：2018-10-24 22:38

【摘要】：以七水硫酸锌、氢氧化钠为原料,采用室温一步固相反应合成ZnO纳米粒子,并分别利用X射线衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、热重分析(TG)、扫描电子显微分析(SEM)、透射电子显微分析(TEM)、N2吸附-脱附、紫外可见漫反射光谱分析(UV-Vis DRS)等方法对ZnO纳米粒子进行表征。实验结果表明:不需任何添加剂,室温下可通过一步固相反应合成ZnO纳米粒子,其形成过程首先是Zn SO4·7H_2O和NaOH充分接触,然后反应形成Zn4SO4(OH)6·5H_2O,最后NaOH的溶解热可使Zn4SO4(OH)6·5H_2O转变为ZnO并逐渐长大形成纳米粒子。同时以甲基橙为降解对象评价了ZnO纳米粒子的光催化活性,实验结果表明:紫外光照射下,该方法合成的ZnO纳米粒子对甲基橙具有较好的光催化活性,且光催化动力学方程符合准一级反应动力学。
[Abstract]:ZnO nanoparticles were synthesized by one step solid state reaction at room temperature with zinc sulfate heptahydrate and sodium hydroxide as raw materials. X-ray diffraction analysis of (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TG), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), N2 adsorption and desorption. ZnO nanoparticles were characterized by UV-vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS). The experimental results show that ZnO nanoparticles can be synthesized by one step solid state reaction at room temperature without any additives. The first step is the full contact between Zn SO4 7H_2O and NaOH. Finally, the heat of dissolution of NaOH can make Zn4SO4 (OH) 6 5H_2O become ZnO and gradually grow up to form nanoparticles. At the same time, the photocatalytic activity of ZnO nanoparticles was evaluated with methyl orange as the degradation object. The experimental results showed that the ZnO nanoparticles synthesized by this method had better photocatalytic activity to methyl orange under UV irradiation. The photocatalytic kinetic equation accords with the quasi-first-order reaction kinetics.
【作者单位】： 绵阳师范学院化学与化学工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(No.51004066) 绵阳师范学院科研启动项目(No.QD2013A02)资助
【分类号】：O614.241;O643.36

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本文编号：2292772