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ZnNiAl水滑石基复合金属氧化物的制备及其高效光催化性能(英文)

发布时间:2019-03-06 15:57
【摘要】:采用水热法将ZnNiAl金属盐溶液混合制得一系列水滑石前驱体,通过在不同温度下焙烧后获得ZnO/NiO/ZnAl_2O_4纳米复合物。利用SEM、HRTEM、TEM、XRD、BET、TG-DTA和UV-VisDRS测试方法对样品进行表征。在模拟太阳光照射下,通过测定甲基橙溶液的光催化降解率来评价样品的光催化活性。研究Zn/Ni/Al摩尔比、焙烧温度等对样品结构组成、形貌及光催化活性的影响。结果表明,相比水滑石前驱体,ZnO/NiO/ZnAl_2O_4纳米复合物有更好的光催化性能,当原料中Zn/Ni/Al摩尔比为2:1:1时,在600°C焙烧所得的催化剂具有最佳光催化活性。在模拟太阳光照射下,60min内对浓度为100mg/L甲基橙的降解率达97.3%,相同条件下远远超过了Degussa P25的活性。并且对ZnO/NiO/ZnAl_2O_4纳米复合物可能的光催化机理进行了探讨。
[Abstract]:A series of hydrotalcite precursors were prepared by hydrothermal mixing of ZnNiAl metal salt solution and ZnO/NiO/ZnAl_2O_4 nanocomposites were obtained by calcination at different temperatures. The samples were characterized by SEM,HRTEM,TEM,XRD,BET,TG-DTA and UV-VisDRS. The photocatalytic activity of the sample was evaluated by measuring the photocatalytic degradation rate of methyl orange solution under simulated sunlight irradiation. The effects of Zn/Ni/Al molar ratio and calcination temperature on the structure, morphology and photocatalytic activity of the samples were studied. The results show that the ZnO/NiO/ZnAl_2O_4 nanocomposites have better photocatalytic activity than hydrotalcite precursors. When the molar ratio of Zn/Ni/Al in the raw materials is 2:1:1, the results show that the nano-composites have better photocatalytic activity than hydrotalcite precursors. The catalyst calcined at 600 掳C has the best photocatalytic activity. Under simulated sunlight irradiation, the degradation rate of 100mg/L methyl orange in 60min was 97.3%, which was much higher than that of Degussa P25 under the same conditions. The possible photocatalytic mechanism of ZnO/NiO/ZnAl_2O_4 nanocomposites was also discussed.
【作者单位】: 湖南理工学院化学化工学院;湘潭大学化工学院;中南大学化学化工学院;
【基金】:Project(21306041)supported by the National Natural Science Young Foundation of China Project(21271071)supported by the National Natural Science Foundation of China Project(15A076)supported by the Scientific Research Foundation of Hunan Provincial Education Department of China
【分类号】:O643.36

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本文编号:2435671

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