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文檔簡介
1、半導(dǎo)體材料的制備在當(dāng)前的材料科學(xué)研究中占據(jù)了非常重要的位置,不同的制備工藝和過程對半導(dǎo)體材料的微觀結(jié)構(gòu)、宏觀性能和材料的實際應(yīng)用具有非常大的影響。以第三代新型半導(dǎo)體ZnO材料為光催化劑降解有機染料廢水是近年來的研究熱點之一。本文基于高分子聚合物在溶液中具有的豐富的鏈構(gòu)象和三維立體空間結(jié)構(gòu),結(jié)合冷凍干燥技術(shù),探索了以聚合物輔助凍干法為基礎(chǔ)的納米半導(dǎo)體材料的制備工藝。采用制備的納米ZnO對單一組分染料廢水和多組分混合染料廢水進行深度處理,對
2、光催化降解反應(yīng)動力學(xué)和降解機理進行研究。主要工作包括:
(1)采用聚合物輔助凍干法制備得到了分散性較好的納米ZnO粉體。采用控制變量法,考察制備工藝條件對納米ZnO材料光催化性能的影響,得到聚合物輔助凍干法的最佳工藝條件:水溶性高聚物選用聚乙烯醇(PVA),聚合物水溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%;鋅源是六水合硝酸鋅;PVA與六水合硝酸鋅質(zhì)量比為1∶4;冷凍干燥壓力為10 Pa,干燥時間為10 h;煅燒溫度為550℃,煅燒時間為4h。采用X
3、射線衍射(XRD)、熱重差熱分析(TGA-DTA)傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)和掃描電子顯微鏡(SEM),對制備過程中的中間產(chǎn)物和最終納米ZnO光催化劑進行表征分析。通過對中間產(chǎn)物的表征,分析聚合物輔助凍干法的制備過程中,高分子聚合物的鏈構(gòu)象和凍干過程的分散特性以及二者之間的協(xié)同效應(yīng),闡明聚合物輔助凍干法的制備工藝機理及制備工藝特點,為半導(dǎo)體材料的制備提供新的思路和方法。
(2)制備得到的納米ZnO粉體具有良好的光催化性能
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