微波水热法制备Nd掺杂ZnO光催化剂的研究

发布时间：2018-10-25 12:37

【摘要】：采用微波水热法制备了Nd/ZnO光催化剂,以期提高ZnO的光催化性能。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)以及降解亚甲基蓝实验等对样品的结构和性能进行了表征。研究结果表明:制备的ZnO及Nd/ZnO结晶良好,均为六方纤锌矿结构。Nd的掺杂未引起ZnO晶体结构的变化,但引起晶格畸变,使晶胞参数增大,并且促进了ZnO晶体的生长。与ZnO相比,Nd/ZnO的紫外-可见吸收光谱吸收带边发生红移,禁带宽度变小。随着Nd掺杂量的提高,ZnO的光催化性能呈现先升高后降低的趋势,当Nd的掺量为0.20mol%时,Nd/ZnO的光催化活性最高,在紫外光辐照4 h的条件下使得亚甲基蓝的降解率达91.01%。
[Abstract]:Nd/ZnO photocatalyst was prepared by microwave hydrothermal method in order to improve the photocatalytic performance of ZnO. The structure and properties of the samples were characterized by X-ray diffractometer (XRD), field emission scanning electron microscope (FESEM), scanning electron microscope (SEM), UV-Vis spectrophotometer (UV-Vis) and degradation of methylene blue. The results show that the prepared ZnO and Nd/ZnO are hexagonal wurtzite structure, and the doping of Nd does not cause the change of ZnO crystal structure, but leads to lattice distortion, increases the unit cell parameter, and promotes the growth of ZnO crystal. Compared with ZnO, the absorption band edge of UV-Vis absorption spectrum of Nd/ZnO is red-shifted and the band gap is smaller. With the increase of Nd doping, the photocatalytic activity of ZnO increased first and then decreased. When the content of Nd was 0.20 mol%, the photocatalytic activity of Nd/ZnO was the highest, and the degradation rate of methylene blue reached 91.01g under UV irradiation for 4 h.
【作者单位】： 武汉理工大学材料科学与工程学院;
【分类号】：O643.36

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本文编号：2293712