聚合物輔助凍干法制備納米氧化鋅及其降解染料廢水的研究.pdf

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(duì)半導(dǎo)體材料的微觀結(jié)構(gòu)、宏觀性能和材料的實(shí)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(jī)染料廢水是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)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(duì)單一組分染料廢水和多組分混合染料廢水進(jìn)行深度處理，對(duì)

2、光催化降解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和降解機(jī)理進(jìn)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(duì)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(shí)間為10 h;煅燒溫度為550℃，煅燒時(shí)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(duì)制備過程中的中間產(chǎn)物和最終納米ZnO光催化劑進(jìn)行表征分析。通過對(duì)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(jī)理及制備工藝特點(diǎn)，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