ZnO與TiO-,2-的光催化及其光電轉(zhuǎn)換耦合性能的比較.pdf

1、環(huán)境污染及能源危機(jī)成為人類(lèi)亟待解決的重大課題。以ZnO和TiO2等半導(dǎo)體氧化物為光催化材料的光催化技術(shù)由于效率高、能耗低、反應(yīng)條件溫和、可減少二次污染等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越引起人們的重視。
　　 本文對(duì)微米級(jí)ZnO、納米級(jí)ZnO以及德固賽廠(chǎng)家生產(chǎn)的TiO2(P25)的光催化性能進(jìn)行了比較研究，探索了提高ZnO光催化穩(wěn)定性的方法。研究結(jié)果表明在紫外-可見(jiàn)光和可見(jiàn)光的激發(fā)下，微米級(jí)ZnO對(duì)各種染料污染物(如：結(jié)晶紫、亞甲基藍(lán)、橙黃G、甲基橙

2、等)光催化降解催化活性是P25的2.6～35.7倍，微米級(jí)ZnO表現(xiàn)出比納米級(jí)ZnO好得多的光穩(wěn)定性，用少量TiO2對(duì)ZnO進(jìn)行表面修飾可以顯著提高微米級(jí)ZnO的光穩(wěn)定性。
　　 采用XRD、Raman、BET、DRUV-vis、染料吸附、光電化學(xué)測(cè)試和熒光光譜(PL)等對(duì)光催化劑進(jìn)行了表征，結(jié)果表明，在紫外-可見(jiàn)光激發(fā)下，微米級(jí)ZnO的光催化活性比P25高的原因是由于微米級(jí)ZnO的光生電子和空穴的產(chǎn)生、遷移和分離的效率比P25

3、高；在可見(jiàn)光激發(fā)下，微米級(jí)ZnO的光催化活性比P25高的原因是由于電子從受激發(fā)的染料分子轉(zhuǎn)移到微米級(jí)ZnO導(dǎo)帶的光敏化效率比P25高；微米級(jí)ZnO比納米級(jí)ZnO的光穩(wěn)定性好是因?yàn)榍罢呔哂休^好的結(jié)晶度和較少的缺陷；用少量TiO2對(duì)ZnO進(jìn)行表面修飾可以顯著提高微米級(jí)ZnO的光穩(wěn)定性的原因是由于TiO2的存在使微米級(jí)ZnO的表面缺陷明顯減少。
　　 基于微米級(jí)ZnO和TiO2表面修飾的ZnO具有非常好的光催化活性，本文設(shè)計(jì)了一種新型