Ag/ZnO及CdS/ZnO纳米复合结构的光催化性能研究
发布时间：2021-12-17 13:14
全球工业化的发展不断推进,伴随而来的一系列水污染问题。对于污水治理,光催化技术因其高效节能,成本低廉,无二次污染等特点而成为了热门的研究领域。ZnO是一种优秀的金属氧化物半导体催化剂,催化活性高,形貌易调控,无毒无害且光化学稳定性强,在光催化领域引起了广泛关注。然而仍然具有催化剂分离回收困难,载流子复合率高的缺点。研究结果显示,通过贵金属负载、半导体复合和外加电势等手段,可以有效抑制光生载流子的复合,提高光催化效率。本文利用化学溶液法,成功在导电衬底上生长出氧化锌纳米棒阵列结构,在此基础上与Ag、Cd S复合,研究其光催化性能,探索提高光催化性能的途径。同时该结构有利于催化剂分离。具体内容如下:1.以ITO玻璃为衬底,利用化学溶液法,通过调整种层生长温度以及生长液种类、浓度,制备出不同的氧化锌纳米棒阵列,其中种层生长温度为130°C,生长液为0.05 mol/L硝酸锌和0.05 mol/L六次甲基四胺条件下,85°C生长的样品,对甲基橙的降解效果最好,3 h的降解率约为59.4%。2.采用上述优化合成条件,分别在ITO、Ag、Ti衬底生长ZnO纳米棒阵列,金属Ag、Ti基底的ZnO纳米...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 水污染处理手段
1.1.2 光催化原理
1.1.3 光催化的分析方法
1.1.4 多种多样的光催化剂
1.2 ZnO的基本性质及制备方法
1.2.1 ZnO的各项物理性质
1.2.2 ZnO的制备方法
1.2.3 提高ZnO光催化性能的途径
1.3 本论文的研究目的及内容
2 氧化锌纳米棒阵列的制备及其光催化性能
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂及器材
2.2.2 化学溶液法制备氧化锌纳米棒阵列
2.2.3 光催化降解实验
2.3 结果与讨论
2.3.1 SEM表征
2.3.2 XRD分析
2.3.3 ZnO纳米棒阵列的生长机理
2.3.4 ZnO纳米棒阵列光催化性能
2.4 本章小结
3 ZnO纳米棒阵列的光电催化性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂及器材
3.2.2 样品的制备
3.2.3 光电催化降解实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 实验表征
3.3.2 ZnO纳米棒阵列光电催化性能
3.3.3 衬底对ZnO纳米棒阵列催化效率的影响
3.4 本章小结
4 Ag/ZnO复合结构的制备及光催化性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂及器材
4.2.2 Ag/ZnO复合结构的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 样品的表征
4.3.2 Ag/ZnO的光催化性能
4.3.3 Ag/ZnO复合结构光催化机制分析
4.4 本章小结
5 CdS/ZnO复合结构的制备及其光催化性能
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂及器材
5.2.2 CdS/ZnO复合结构的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 样品的表征
5.3.2 CdS/ZnO的可见光催化性能
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
个人信息简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ag棒上ZnO纳米棒阵列的光电催化活性[J]. 屈文偲,王真真,田永涛,韩帅,吴子见. 郑州大学学报(理学版). 2016(04)
[2]水热法生长方式对ZnO纳米棒阵列结构和性能的影响[J]. 张美林,金峰,郑美玲,刘洁,段宣明. 影像科学与光化学. 2015(02)
[3]Photocatalytic activity of Eu3+-doped ZnO nanorods synthesized via microwave assisted technique[J]. P.V.Korake,A.N.Kadam,K.M.Garadkar. Journal of Rare Earths. 2014(04)
[4]同质缓冲层温度对ZnO薄膜质量的影响[J]. 徐锋,蒋大勇,曹雪,孙云刚,陈濛,刘芯宇. 长春理工大学学报(自然科学版). 2012(01)
[5]WO3/ZnO复合光催化剂的制备及其光催化性能[J]. 余长林,杨凯,舒庆,YU Jimmy C,操芳芳,李鑫. 催化学报. 2011(04)
[6]ZnO薄膜的Ag改性及其光催化性能[J]. 刘瑛,马玉燕,魏守强,陈玉叶,赵翠娟. 沈阳理工大学学报. 2009(01)
[7]均匀沉淀法制备纳米氧化锌的研究[J]. 汤皎宁,龚晓钟,李均钦. 无机材料学报. 2006(01)
博士论文
[1]纳米ZnO材料的合成、掺杂及其性能研究[D]. 余小红.中国地质大学 2015
硕士论文
[1]ZnO/Ag纳米光催化剂的不同制备方法、N掺杂工艺及其光催化性能研究[D]. 孟春雷.青岛科技大学 2014
[2]ZnO与氧化石墨烯的制备及其复合材料光催化性能研究[D]. 刘文宝.兰州大学 2013
本文编号：3540195
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 水污染处理手段
1.1.2 光催化原理
1.1.3 光催化的分析方法
1.1.4 多种多样的光催化剂
1.2 ZnO的基本性质及制备方法
1.2.1 ZnO的各项物理性质
1.2.2 ZnO的制备方法
1.2.3 提高ZnO光催化性能的途径
1.3 本论文的研究目的及内容
2 氧化锌纳米棒阵列的制备及其光催化性能
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂及器材
2.2.2 化学溶液法制备氧化锌纳米棒阵列
2.2.3 光催化降解实验
2.3 结果与讨论
2.3.1 SEM表征
2.3.2 XRD分析
2.3.3 ZnO纳米棒阵列的生长机理
2.3.4 ZnO纳米棒阵列光催化性能
2.4 本章小结
3 ZnO纳米棒阵列的光电催化性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂及器材
3.2.2 样品的制备
3.2.3 光电催化降解实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 实验表征
3.3.2 ZnO纳米棒阵列光电催化性能
3.3.3 衬底对ZnO纳米棒阵列催化效率的影响
3.4 本章小结
4 Ag/ZnO复合结构的制备及光催化性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂及器材
4.2.2 Ag/ZnO复合结构的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 样品的表征
4.3.2 Ag/ZnO的光催化性能
4.3.3 Ag/ZnO复合结构光催化机制分析
4.4 本章小结
5 CdS/ZnO复合结构的制备及其光催化性能
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂及器材
5.2.2 CdS/ZnO复合结构的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 样品的表征
5.3.2 CdS/ZnO的可见光催化性能
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
个人信息简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ag棒上ZnO纳米棒阵列的光电催化活性[J]. 屈文偲,王真真,田永涛,韩帅,吴子见. 郑州大学学报(理学版). 2016(04)
[2]水热法生长方式对ZnO纳米棒阵列结构和性能的影响[J]. 张美林,金峰,郑美玲,刘洁,段宣明. 影像科学与光化学. 2015(02)
[3]Photocatalytic activity of Eu3+-doped ZnO nanorods synthesized via microwave assisted technique[J]. P.V.Korake,A.N.Kadam,K.M.Garadkar. Journal of Rare Earths. 2014(04)
[4]同质缓冲层温度对ZnO薄膜质量的影响[J]. 徐锋,蒋大勇,曹雪,孙云刚,陈濛,刘芯宇. 长春理工大学学报(自然科学版). 2012(01)
[5]WO3/ZnO复合光催化剂的制备及其光催化性能[J]. 余长林,杨凯,舒庆,YU Jimmy C,操芳芳,李鑫. 催化学报. 2011(04)
[6]ZnO薄膜的Ag改性及其光催化性能[J]. 刘瑛,马玉燕,魏守强,陈玉叶,赵翠娟. 沈阳理工大学学报. 2009(01)
[7]均匀沉淀法制备纳米氧化锌的研究[J]. 汤皎宁,龚晓钟,李均钦. 无机材料学报. 2006(01)
博士论文
[1]纳米ZnO材料的合成、掺杂及其性能研究[D]. 余小红.中国地质大学 2015
硕士论文
[1]ZnO/Ag纳米光催化剂的不同制备方法、N掺杂工艺及其光催化性能研究[D]. 孟春雷.青岛科技大学 2014
[2]ZnO与氧化石墨烯的制备及其复合材料光催化性能研究[D]. 刘文宝.兰州大学 2013
本文编号：3540195
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3540195.html
