ZnO基納米材料的制備及其性質(zhì)研究.pdf

1、ZnO基納米材料及其復(fù)合物因具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)以及優(yōu)越的性能，被廣泛的應(yīng)用在光學(xué)、磁性材料、光催化、傳感器等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)外科研工作者一直在探索著如何采用簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)安全的方法合成出具有高效性能的納米材料。本文在國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料調(diào)研的基礎(chǔ)上，采用化學(xué)沉積法和水熱方法成功合成了三種不同的基于ZnO的納米材料及其復(fù)合物，研究并探討了它們?cè)谖鬯幚?、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。
　　研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　1.A

2、gBr-ZnO納米復(fù)合材料的制備及其光催化性質(zhì)研究
　　以氯化鋅為前驅(qū)物，硼氫化鈉作為還原劑并為反應(yīng)體系提供堿性環(huán)境，水作為溶劑，并以十二烷基三甲基溴化銨作為表面活性劑并提供溴源，隨后，往反應(yīng)體系中加入一定量的銀源前驅(qū)物，一步反應(yīng)得到AgBr-ZnO納米復(fù)合物。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度，優(yōu)化合成產(chǎn)物。隨著反應(yīng)溫度的升高，產(chǎn)物由二元Ag-ZnO轉(zhuǎn)變?yōu)槿狝g-AgBr-ZnO，再轉(zhuǎn)變?yōu)槎狝gBr-ZnO納米復(fù)合材料。隨后分別用X-射線粉末

3、衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)以及透射電子顯微鏡(TEM)等測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)物的物相和形貌進(jìn)行了表征。測(cè)試結(jié)果表明，產(chǎn)物是一種復(fù)合材料，是由梭形ZnO基體，及其表面附著的粒徑約10納米的AgBr組成。比表面測(cè)試結(jié)果表明復(fù)合之后的產(chǎn)物比單一的ZnO具有更大的比表面積。同時(shí)研究了其對(duì)染料羅丹明B的光催化降解性質(zhì)。催化結(jié)果顯示，在帶有365納米帶通濾光片的紫外燈照射下，100毫克樣品只需花費(fèi)27分鐘即可以將50毫升8毫克每升的羅丹明B

4、水溶液完全降解。重復(fù)催化6次后，對(duì)羅丹明B的降解效率還可以保持85％以上。
　　2.ZnFe2O4納米顆粒的制備及其氣敏性質(zhì)研究
　　基于前期的研究工作，以梭形ZnO和三氯化鐵為前驅(qū)物，水合肼為還原劑，通過水熱方法，控制反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等條件，制備產(chǎn)物。同樣采用XRD、TEM和X-射線光電子能譜(XPS)等測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)物的物相和形貌進(jìn)行了表征。測(cè)試結(jié)果表明，所合成的產(chǎn)物為粒徑在10納米左右的ZnFe2O4納米顆粒。產(chǎn)物是一

5、種順磁性的半導(dǎo)體材料，這樣有利于樣品的收集和回收利用。同時(shí)產(chǎn)物具有較大的比表面積。利用所合成的產(chǎn)物制作了氣體傳感器，并檢測(cè)了丙酮、乙醇、甲醛、異丙醇、乙酸乙酯等實(shí)驗(yàn)室常見化合物的傳感性質(zhì)。對(duì)比結(jié)果表明，ZnFe2O4氣體傳感器對(duì)丙酮?dú)怏w具有較高的選擇性和響應(yīng)性。
　　3.Co0.85Se-ZnO納米復(fù)合材料的制備及其催化性質(zhì)研究
　　在實(shí)驗(yàn)室前期合成的Co0.85Se納米薄膜材料工作的基礎(chǔ)上，以硝酸鈷、亞硒酸鈉和六水合硝酸鋅