液相法制備特殊形貌ZnO及其光催化性能研究.pdf

1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文液相法制備特殊形貌ZnO及其光催化性能研究姓名：張敏申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：吳建鋒20090601武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文活性為零。摻雜實(shí)驗(yàn)表明，摻雜后雜質(zhì)離子易成為晶體生長(zhǎng)中心，而擾亂晶體的生長(zhǎng)使晶體形貌雜亂。摻E，、Ce3及E／Ce”共摻雜后均在ZnO晶體粉末中出現(xiàn)新相金屬有機(jī)化合物C14H12N204Zn，尤其是ce3離子摻雜時(shí)金屬有機(jī)化合物的生成量較大，影響了ZnO粉末的光催化活性。摻雜E

2、r3可將ZnO光吸收范圍向可見(jiàn)光區(qū)拓寬10衄左右，摻Ce3降低了電子和空穴的復(fù)合，提高了光催化活性。樣品Z1摻01t001％E，的kl為472X10一；Ce3摻雜時(shí)幻為029100；E／Ce3共摻雜后增加到679X10d，三者4h的叩分別為6235％，786％和7456％?；ù貭顦悠稨9摻雜后活性提高不大，樣品HE、HC和HEC的島分別為47210。、040X10d和811X10d，4h的珂分別為6881％，768％和8096％，這是由

3、于Er3和Ce”被丁胺有機(jī)分子吸附聚集，削弱了離子摻雜改善光催化活性的效果。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，水熱法制備ZnO光催化劑也應(yīng)進(jìn)行低溫(600℃)的煅燒熱處理，除去吸附在表面的有機(jī)物，也可以增加光吸收強(qiáng)度，從而提高光催化活性。樣品Z1D、ZED、ZCD和ZECD的k1分別為340X100、378X103、530X10。和630X10d，4h的野分別為5798％，6221％，7327％和7914％。樣品H9D的島為747X10刁，樣品Z6D的島為6

4、9910。3，二者4h的玎分別為8521％和8183。以鋅片為基片，水熱條件下能夠以簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)操作制得各種不同形貌的ZnO微晶，液態(tài)區(qū)使用強(qiáng)堿性礦化劑(如NaOH、濃氨水)時(shí)，晶體形貌呈長(zhǎng)棒狀，微晶棒顆粒的長(zhǎng)度為1∞15gm，直徑約為l岬，；使用弱堿性礦化劑(如稀NH3H20、丁胺)和蒸餾水時(shí)，晶體呈錐狀或針狀，晶體顆粒長(zhǎng)度為5～10岬，直徑為031lun。氣態(tài)區(qū)由于溶質(zhì)擴(kuò)散后在鋅片表面的雜質(zhì)點(diǎn)聚集，而使氣態(tài)區(qū)的晶體生長(zhǎng)呈現(xiàn)簇集和非簇集