ZnO-TiO-,2-納米復(fù)合粉體的制備及其光催化性能研究.pdf

1、本文制備了各種晶型的鈦酸鋅、ZnO/TiO2納米復(fù)合粉體和ZnO/碳納米管復(fù)合材料，并且初步研究了ZnO/TiO2納米復(fù)合粉體的光催化性能。 1、采用直接沉淀法，以碳酸銨為沉淀劑，硫酸鈦為鈦源，硝酸鋅為鋅源制備了鈦酸鋅粉體，探討了不同反應(yīng)條件對(duì)所得鈦酸鋅晶體結(jié)構(gòu)的影響。在直接沉淀法中，鈦酸鋅是由鈦酸分子與碳酸鋅分子發(fā)生碰撞而形成的。鈦酸與碳酸鋅生成的先后順序影響鈦酸鋅的結(jié)構(gòu)。在鈦酸優(yōu)先生成的體系中，碳酸鋅分子生成之后與周圍足量的

2、鈦酸分子發(fā)生碰撞，由于碰撞充分且在碰撞中鈦酸保持過量，反應(yīng)生成了Zn2Ti3O8。在碳酸鋅優(yōu)先生成的體系中，鈦酸分子生成之后與周圍足量的碳酸鋅分子發(fā)生碰撞，由于碰撞充分且在碰撞中碳酸鋅保持過量，反應(yīng)生成了Zn2TiO4。此外，沉淀劑用量、反應(yīng)溫度都影響著最終的產(chǎn)物，沉淀劑用量越多、溫度越高，鈦酸分子與碳酸鋅分子發(fā)生的碰撞越充分，越易于生成Zn2Ti3O8或Zn2TiO4。只有在沉淀劑不足、溫度較低的情況下碰撞不夠充分才能生成ZnTiO3

3、。 2、采用沉淀溶出法制備了棒狀ZnO/顆粒狀TiO2納米復(fù)合粉體，并探討了其光催化降解活性染料活性藍(lán)KN-R的活性。摻雜適量的棒狀ZnO明顯提高了銳鈦礦型TiO2(An-TiO2)的光催化活性，An-TiO2與棒狀ZnO的最佳物質(zhì)的量之比為20∶1。由于ZnO摻雜阻止了光生電子-空穴對(duì)的復(fù)合，8h活性藍(lán)KN-R染料降解率達(dá)到了84.33％。同時(shí)研究表明，棒狀ZnO/TiO2納米復(fù)合粉體由于棒狀ZnO的高吸收，其紫外吸收性能和光

4、催化性能要優(yōu)于粒子ZnO/TiO2納米復(fù)合粉體。 3、采用表面誘導(dǎo)沉淀法，以Zn[NH3]4CO3溶液為鋅源，PVP為添加劑，多壁碳納米管(MWCNTs)為襯底，制備了ZnO納米粒子均勻附著在MWCNTs表面的ZnO/MWCNTs復(fù)合材料。研究表明，PVP在制備ZnO/MWCNTs復(fù)合材料的過程中主要有兩大作用：一是通過與MWCNTs的非共價(jià)的交聯(lián)作用在水溶液中分散并且增溶MWCNTs；二是通過與Zn[NH3]4CO3間存在的O