氧化鋅復(fù)合材料的制備及應(yīng)用.pdf

1、伴隨著社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)污水和生活污水越來(lái)越影響人們的生活以及城市的發(fā)展，特別是污水中含有的難以分解的有機(jī)物，嚴(yán)重影響水質(zhì)環(huán)境，越來(lái)越成為治理環(huán)境的一大難題。處理污水中有機(jī)物的解決方法主要分為物理方法和化學(xué)方法。物理方法主要通過(guò)吸附的方式將污水中含有的有機(jī)染料吸附，缺點(diǎn)是吸附時(shí)間長(zhǎng)、效率低。而通過(guò)化學(xué)方法降解污水中的有機(jī)物越來(lái)越成為研究的焦點(diǎn)，特別是半導(dǎo)體材料的優(yōu)異性能被人們廣泛了解后，利用光催化降解水中的有機(jī)污染物成為了研究熱點(diǎn)，由于其

2、操作簡(jiǎn)便、無(wú)二次污染和成本低等優(yōu)點(diǎn)，受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。
　　氧化鋅由于具有寬帶隙、氧化能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于光催化領(lǐng)域。基于光催化機(jī)理，影響光催化的主要因素是催化劑、光吸收以及光生電子-空穴的復(fù)合。本文主要圍繞不同氧化鋅復(fù)合材料的制備和性能進(jìn)行研究，以降低光生電子-空穴的復(fù)合，從而提高光催化降解效率。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　一、使用水熱法制備了ZnO-石墨烯(RGO)復(fù)合物，應(yīng)用于光催化領(lǐng)域，并研究了不同

3、摻雜比例的光催化效果。在ZnO中摻雜RGO，有利于光生電荷的轉(zhuǎn)移，也抑制了光生電子-空穴的復(fù)合，從而提高了光催化的效果。當(dāng)摻雜RGO比例為3.0 wt.％，得到的ZnO-RGO復(fù)合物的光催化效果最好，光催化效率達(dá)到90％，而純的ZnO的光催化效率只有77.8％。
　　二、使用沉積-沉淀法制備了ZnO-Au復(fù)合物，用于光催化降解有機(jī)染料，并研究了不同摻雜比例的光催化效果。在ZnO中摻雜貴金屬Au，有利于光生電荷的轉(zhuǎn)移，也抑制了光生電

4、子-空穴的復(fù)合，從而提高了光催化效果。當(dāng)摻雜Au比例為5.0 wt.％，得到的ZnO-Au復(fù)合物的光催化效果最好，光催化效率達(dá)到80％，而純的ZnO的光催化效果只有56％。
　　三、使用晶種法制備第8號(hào)沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)材料(ZIF-8)，經(jīng)過(guò)退火處理得到ZnO，用于光催化降解有機(jī)染料，并研究了不同退火溫度處理得到的ZnO進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)。利用此種方法得到的ZnO，光催化效果明顯，且得到了形貌較好的ZnO。當(dāng)退火溫度為600℃時(shí)，光