應(yīng)用于高效光降解的納米復(fù)合材料研究.pdf

1、現(xiàn)如今，水資源污染而引起的環(huán)境問題越來越受到人們的關(guān)注。如何處理工業(yè)和生活用水中的污染物就成了當(dāng)今的熱點問題。在這樣的背景下，光催化技術(shù)作為一種新興的環(huán)?？萍贾饾u發(fā)展起來。光催化技術(shù)的原理是在光的照射下，半導(dǎo)體材料的電子受到激發(fā)躍遷，可以產(chǎn)生超氧化物與有機物發(fā)生反應(yīng)，氧化成CO2和H2O等無機物。
　　氧化鋅（ZnO）是一種半導(dǎo)體材料，六角纖維結(jié)構(gòu)，在室溫下禁帶寬度為3.37eV，激子束縛能高達(dá)60meV。ZnO被廣泛運用于催化、

2、氣體傳感等領(lǐng)域，尤其在光催化領(lǐng)域有很大的潛力。但是ZnO半導(dǎo)體材料對紫外光區(qū)的光有較大的響應(yīng)，而對可見光驅(qū)的光不敏感，并且其產(chǎn)生的電子空穴對有較大幾率復(fù)合，所以ZnO半導(dǎo)體材料的光催化性能收到了限制，為了進一步提高其光催化性能，我們ZnO與某些材料進行復(fù)合制備出新的納米復(fù)合材料，這些新材料可能具備一些優(yōu)越的性質(zhì)并可應(yīng)用于高效光降解方面的研究。
　　因此，本文主要是以納米ZnO為研究主體，以提高光降解能力為研究目的，以制備不同的納米

3、復(fù)合材料和研究其光催化能力為主要內(nèi)容，具體如下：
　　1.通過簡單的兩步法—低溫水熱法和光化學(xué)沉積法制備得到ZnO-CuO納米復(fù)合材料，研究了ZnO-CuO納米復(fù)合材料的形成機理和光催化性能，發(fā)現(xiàn)ZnO-CuO納米復(fù)合材料的光催化性能有顯著提高主要是因為加入CuO可以增加材料的比表面積并有效提高其光響應(yīng)范圍。
　　2.通過水熱法和光化學(xué)沉積法制備得到ZnO-Fe2O3管狀納米復(fù)合材料，并探究其形成管狀形貌的生長機理。實驗結(jié)果

4、表明，沉積時間為2 h的ZnO-Fe2O3管狀納米復(fù)合材料的管狀形貌最好。
　　3.通過水熱法和光化學(xué)沉積法制備得到ZnO-Fe2O3納米復(fù)合材料，探究了ZnO-Fe2O3納米復(fù)合材料的光催化性能，發(fā)現(xiàn)ZnO-Fe2O3納米復(fù)合材料的光催化性能有顯著提高，其主要原因是Fe2O3納米粒子的加入使得復(fù)合材料的物性發(fā)生了改變。
　　4.通過低溫水熱法在泡沫鎳襯底上制備三維ZnO-石墨烯納米復(fù)合材料并探究其光催化性能，經(jīng)過光催化實驗