可溶性淀粉輔助生長(zhǎng)氧化鋅及其光催化性能研究.pdf

1、氧化鋅(ZnO)作為一種典型的寬禁帶多功能半導(dǎo)體材料，在很多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。半導(dǎo)體光催化技術(shù)能利用太陽(yáng)光來(lái)分解水和降解有機(jī)污染物，廣泛應(yīng)用于環(huán)境治理保護(hù)等方面。氧化鋅作為一種性能優(yōu)良的光催化劑，得到國(guó)內(nèi)外廣泛的研究。但是，單一的氧化鋅半導(dǎo)體材料因?yàn)閯?shì)壘等因素使得光催化效率不高。通過(guò)外來(lái)元素的摻入，能改變氧化鋅本體的很多性能，如缺陷濃度、顆粒大小等，這些因素能提高氧化鋅的光催化性能。因此，制備高效的氧化鋅及其復(fù)合半導(dǎo)體材料是提高光催化

2、效率的研究熱點(diǎn)。本文以可溶性淀粉作為輔助生長(zhǎng)劑，采用水溶液法和溶膠凝膠法分別制備了形貌均勻的氧化鋅微球，以及鐵、錳、鉻、鈷、鎳與鋅的氧化物復(fù)合物。采用粉晶X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、紫外可見漫反射(DRS)、熒光光譜分析(PL)、拉曼光譜(Raman)等多種表征技術(shù)對(duì)所合成樣品進(jìn)行了研究。
　　 SEM和FESEM表明，水溶液法制備的氧化鋅微球形貌

3、均一，單分散性好。SEM表明，在500℃焙燒之前氧化鋅微球的粒徑在200-450 nm之間，在500℃焙燒之后，氧化鋅微球的粒徑減小在150-300 nm之間。FESEM表明，氧化鋅微球在焙燒前后均有較小的氧化鋅小顆粒組成，焙燒之后這種氧化鋅小顆粒由5nm增大到15-30 nm不等。Raman分析表明，采用水溶液法制備的氧化鋅微球是由淀粉和氧化鋅的復(fù)合物，在500℃焙燒之后的氧化鋅微球只有氧化鋅成分。DRS分析表明，采用溶膠凝膠法制備的

4、氧化鋅復(fù)合半導(dǎo)體粉末與單一的氧化鋅粉末相比，其吸收邊帶均出現(xiàn)紅移現(xiàn)象。
　　 在紫外光照條件下，我們對(duì)制備的氧化鋅微球以及各種氧化鋅復(fù)合半導(dǎo)體對(duì)模擬對(duì)硝基苯酚和羅丹明B廢水進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氧化鋅微球在紫外光照下，對(duì)羅丹明B和4-硝基苯酚具有較好的光催化性能，而采用溶膠凝膠法制備的氧化鋅復(fù)合半導(dǎo)體，只有Cr-Zn-O復(fù)合氧化物具有比相同條件下單一氧化鋅更好的光催化性能。其中以Cr∶Zn摩爾比為1:40的配比制備出