ZnO的形貌控制及其光催化性能研究

发布时间：2017-05-18 22:16

  本文关键词：ZnO的形貌控制及其光催化性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：氧化锌以其较宽的禁带宽度(3.37eV)和较高的激子束缚能(60meV)等优点,被认为是目前最具前景的光催化剂之一。氧化锌的光催化性能强烈的依赖于它的结构,其中包括形貌、比表面积、晶粒尺寸和晶体取向。因此通过调节反应条件制备不同形貌的氧化锌,对于改变其催化性能而言十分重要。本论文针对上述观点,主要开展了以下工作:第一部分工作是采用水热法,仅通过调整原料用量、加入不同含量的表面活性剂(柠檬酸钠)、调节酸碱度(滴加不同量的氨水)、及不同水热反应时间和温度等实验参数来控制合成不同形貌的ZnO前驱体,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了制备的样品形貌,探究了这些实验参数对前驱体形貌的影响。第二部分工作也是采用水热法,在不使用任何的晶种、对环境有害的化学物质、严格的反应条件、也无需添加任何表面活性剂、仅通过调节醋酸锌和尿素的浓度就成功制备出多孔长方形ZnO纳米片。在此基础上,更进一步调节原料的浓度首次制备出了超长双尖针状、多晶六棱柱状的ZnO微米棒等多种形貌。并研究了所得样品随水热时间和浓度变化的形貌演变图,揭示了几种不同形貌的形成条件。此外,对制备出的几种不同形貌ZnO测试其光催化性能,结果显示在几种不同形貌的ZnO材料中,多孔长方形ZnO纳米片具有最高的催化活性。
【关键词】：ZnO 光催化 水热法 形貌演变 原料浓度
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ132.41;O643.36
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-17
• 1.1 光催化材料的研究背景7-8
• 1.2 ZnO光催化材料8-13
• 1.2.1 ZnO的光催化机理8-9
• 1.2.2 影响ZnO光催化反应活性的基本因素9-12
• 1.2.3 影响ZnO形貌的因素12
• 1.2.4 提高ZnO光催化活性的途径12-13
• 1.3 ZnO光催化材料的研究进展13-15
• 1.4 本论文的研究目的和研究内容15-17
• 第二章 实验部分17-23
• 2.1 样品制备17-19
• 2.1.1 主要使用试剂17
• 2.1.2 实验设备17
• 2.1.3 样品的制备方法17-19
• 2.2 样品表征19-21
• 2.2.1 X射线衍射测试(XRD)19
• 2.2.2 扫描电子显微镜测试(SEM)19-20
• 2.2.3 透射电子显微镜测试(TEM)20
• 2.2.4 激光拉曼光谱测试(Raman spectra)20
• 2.2.5 X射线光电子能谱测试(XPS)20
• 2.2.6 比表面积测试（BET）20
• 2.2.7 紫外-可见漫反射光谱测试(UV-vis DRS)20-21
• 2.3 样品光催化性能的测试21-23
• 第三章 ZnO前驱体的形貌控制23-35
• 3.1 引言23
• 3.2 不同因素对ZnO前驱体形貌的影响23-33
• 3.2.1 添加表面活性剂对ZnO前驱体形貌的影响23-25
• 3.2.2 原料用量对ZnO前驱体形貌的影响25-29
• 3.2.3 水热反应时间对ZnO前驱体形貌的影响29-30
• 3.2.4 水热反应温度对ZnO前驱体形貌的影响30-31
• 3.2.5 滴加氨水量（调节酸碱度）对ZnO前驱体形貌的影响31-33
• 3.3 小结33-35
• 第四章 ZnO随原料浓度变化的形貌演变及光催化性能研究35-52
• 4.1 引言35
• 4.2 实验部分35-37
• 4.2.1 样品制备35-36
• 4.2.2 实验设计36-37
• 4.3 结果与讨论37-50
• 4.3.1 与浓度相关的三种典型样品S1, SN1, 和N1的形貌分析37-40
• 4.3.2 形貌演变40-48
• 4.3.3 光降解作用48-50
• 4.4 结论50-52
• 第五章 总结52-53
• 参考文献53-59
• 科研成果59-60
• 致谢60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：377264