纳米氧化锌中空柱的制备及其光催化性能的研究

以醋酸锌和氨水为原料,超声法制备出氧化锌中空柱,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、Uv-vis漫反射对纳米ZnO的形貌、结构进行了表征,以有机染料亚甲基蓝溶液为光催化反应模型降解物,考察纳米ZnO的光催化性能。结果表明:制备出的纳米氧化锌呈中空的柱形,长约2～3μm,直径约300nm,壁厚约40nm,结晶良好。当加入纳米ZnO为0.4g/L,光降解时间为75min,对亚甲基蓝溶液的降解率可达到99.08%。     

真空限氧法制备纳米氧化锌及其动力学

以热镀锌渣为原料、以空气为氧源,采用真空限氧法制备了纳米氧化锌.用热重法测定了不同系统压力条件下锌蒸气的氧化动力学曲线,用扫描电镜研究了氧化产物ZnO的形貌.结果表明:采用真空限氧法制备的纳米氧化锌晶体为六方纤锌矿结构,纯度≥99.98％;当氧化反应遵守抛物线规律时,纳米氧化锌的形貌主要为颗粒状、无定形、四针状或单针状;当氧化反应遵守直线规律时,产物主要为短小的四针状或单针状;在锌氧化反应前期和后期分别受收缩球状模型R3和三维扩散模型D4控制,表观活化能分别为101.3～ 122.1 kJ/mol和111.2～143.4 kJ/mol.     

用电沉积法制备纳米氧化锌/海藻酸钠复合膜

以海藻酸钠为稳定剂用水热法合成纳米氧化锌,再用电沉积法制备了纳米氧化锌/海藻酸钠复合膜。测试纳米氧化锌的粒径和化学结构、观察了复合膜的形貌并测试其性能。结果表明,纳米氧化锌/海藻酸钠复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有良好的抗菌性能,对亚甲基蓝染料有良好的光催化降解效应。     

复合纳米ZnO-SnO2粉体的电合成及光催化性能的研究

采用改进的电化学法制备了ZnO-SnO2纳米复合氧化物粉体,通过XRD、FT-IR、TEM等测试手段,对产物的物相组成、粒径大小、形貌等进行了表征;并考察了该纳米复合粉体的光催化活性.结果表明,得到的产物(氧化锌与氧化锡的复合物)颗粒分布均匀、平均粒径约为30～50 nm;该复合氧化物对甲基橙及亚甲基蓝溶液的光催化降解明显优于单纯的ZnO或SnO2;前驱体的焙烧温度以及ZnO和SnO2的复合摩尔比对ZnO-SnO2的光催化活性有较大的影响.     

ZnO纳米棒的绿色合成及光催化性能研究

以Zn(Ac)2·2H2O和NaOH为反应物,以离子液体1-十二烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[C12mim][BF4]水溶液为反应介质,80℃下制得ZnO纳米棒。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和紫外可见吸收光谱(UVVis absorption spectra)对纳米ZnO的形貌和结构进行了表征,以有机染料亚甲基蓝溶液为光催化反应模型降解物,考察纳米ZnO的光催化性能。结果表明,制备出的纳米氧化锌呈棒状,宽约10nm,长约160nm,为六方纤锌矿结构。紫外灯照射120min后,对亚甲基蓝溶液的降解率可达到86.3%。     

水热合成ZnO及其光催化性能研究

以氯化锌为锌源,三乙胺(TEA)为碱源和晶体生长控制剂,在160℃下采用水热法可控合成了不同形貌的纳米氧化锌(ZnO)。使用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和比表面积分析仪(BET)对ZnO样品的晶型、颗粒形貌、比表面积以及光学性质进行了表征。研究发现,三乙胺的浓度的增加使得ZnO的形貌从棒状变为颗粒状,同时ZnO的尺寸也变小,表明三乙胺的加入抑制了ZnO结晶在C轴的生长;颗粒状的纳米ZnO的光催化性能最好,光照50min时,其对亚甲基蓝染料的降解率达到98%。     

表面包覆的纳米氧化锌制备及应用

采用在纳米氧化锌前驱体碱式碳酸锌表面进行原位包覆的方法,分别制备了表面包覆氧化铝和氧化铋的复合纳米氧化锌.表面包覆氧化铝可以有效降低纳米氧化锌的光催化活性;表面包覆氧化铋的纳米氧化锌可以提供均匀的氧化铋环境,有助于促进ZnO-Bi2O3压敏陶瓷的烧结.     

负载纳米氧化锌多孔碳吸附剂的制备及其结构研究

半导体纳米粒子光催化降解VOC是一种有效、经济的有机废气处理方法,本论文研究了纳米氧化锌改性的多孔碳材料的制备、结构及其对挥发性有机物的光催化分解性能.结果表明,可利用微乳液法合成并经高温煅烧得到负载于多孔碳材料上的纳米氧化锌.制备条件如反应物浓度、配比、沉淀剂种类等条件对产品的形貌、氧化锌纳米颗粒大小和负载量有明显的影响.负载纳米氧化锌微粒多孔炭吸附剂既保持了多孔炭材料的多孔性,又具有一定催化分解低浓度挥发性有机污染物的能力.     

不同形貌聚苯胺/氧化锌复合材料的制备与光催化性能EI北大核心CSCD

通过水热法制备了球形、棒状和花形的纳米氧化锌;并利用原位聚合法制备了对应形貌的氧化锌/聚苯胺复合材料。用X射线衍射(XRD)、热重分析(TG-DTG)和扫描电镜(SEM)等测试手段,对氧化锌及复合物进行了结构表征。以次甲基蓝为模拟污染物,在紫外灯下考察了复合物材料的光催化性能和动力学特征。结果表明,聚苯胺(PANI)/氧化锌(ZnO)复合材料的光催化性能远高于纯纳米ZnO,而不同形貌的PANI/ZnO其光催化降解效率也不同,依次为球形>棒状>花形;PANI/ZnO(球形)的失水温度和分解温度与纯PANI相比分别提高了123.3℃和47.6℃。光催化动力学研究表明,以球形和棒状氧化锌为原料制备的PANI/ZnO复合材料符合一级动力学,PANI/ZnO(花形)复合物符合二级动力学。     

纳米ZnO的制备

本文研究了以Zn (No3 ) 2 、尿素为原料 ,加入表面活性剂改性制备纳米氧化锌粉体的方法。实验讨论了Zn (NO3 ) 2 浓度、尿素浓度、pH值、焙烧温度对纳米氧化锌粒径的影响。用扫瞄电镜和粒度分析仪确定纳米氧化锌的形貌和粒径     

ZnO/Al_2O_3复合纳米颗粒的制备与表征

为研究ZnO/Al2O3复合纳米颗粒在涂料、化妆品等领域的应用,采用直接沉淀法制备了纳米ZnO,用硫酸铝水解生成的Al2O3对纳米ZnO进行了表面改性。采用IR、TEM、SEM、XRD等手段对改性前后的粉体进行表征。分析结果表明,改性后粉体颗粒的团聚现象减轻。粉体的光催化降解甲基橙的实验研究表明,改性后ZnO粉体的光催化活性明显下降,进一步证明纳米ZnO颗粒表面存在Al2O3的包覆层。     

Influence of pH on the photocatalytic activity of ZnO nanoparticles

In this study, ZnO nanoparticles were fabricated by co-precipitation method. The synthesized nanoparticles possessed monodispersity with the average size 20–30 nm. Since the industrial effluents may not be at neutral pH, the effect of pH on the rate of degradation is important and need to be considered. In order to investigate the effect of pH on ZnO nanoparticles photocatalytic activity, the photocatalytic degradation of Rose Bengal, Methylene blue, and Bromocresol green dyes, was studied with different pH values. It was observed that the adsorption of the dyes onto ZnO nanoparticles surface is strongly dependent on the pH of the solution which plays an important role in photocatalytic degradation.     

纳米ZnO-γ-Al_2O_3复合粉体的制备及其光催化性能

以γ-Al2O3为载体,采用均相沉淀法制备不同ZnO负载量的纳米ZnO-γ-Al2O3复合粉体。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和氮气吸附对复合粉体的结构、表面形貌和比表面积进行表征。以壬基酚聚氧乙烯醚(NPE-10)为模拟污染物,对复合粉体的光催化性能进行评价。结果表明:ZnO成功负载到了γ-Al2O3表面,且负载量随着ZnO比例的增加而增加,当ZnO与γ-Al2O3质量比为2:1时,ZnO在γ-Al2O3表面形成均匀的薄膜,且这时的复合粉体催化性能最好。煅烧温度、复合物用量对其光催化性能有显著影响,300℃下煅烧所得的复合粉体,当添加量为0.3 g时,在紫外光下照射4 h后降解率可达到96%以上,重复使用6次后降解率仍可达90%以上。     

CeO2/ZnO复合光催化剂制备及其可见光催化性能

采用微波超声法,以ZnO为基体原位生长CeO₂晶体,得到CeO₂/ZnO复合光催化剂。利用XRD、SEM、TEM、PL、UV-Vis DRS等方法对制备的材料进行表征,并通过可见光降解AF对样品的光催化性能进行评价。结果表明,ZnO为纳米片互相穿插形成的花形球状结构,其表面附着有纳米CeO₂颗粒,分散性较好。ZnO和CeO₂的摩尔比为20∶1的CeO₂/ZnO复合光催化剂在可见光下表现出良好的光催化活性,光照90 min后对AF的光降解率达到96.44%,较纯相ZnO和CeO₂有显著提高。CeO₂/ZnO的稳定性较好,6次使用后对AF的光降解率仍达到93.53%。机制研究发现,·O₂?是光催化降解AF过程中的主要活性物种。      

Facile synthesis of Au/ZnO nanoparticles and their enhanced photocatalytic activity for hydroxylation of benzene

Au/ZnO nanocomposites have been prepared by a simple chemical method. For the first time, the nanocomposites were directly used as photocatalysts for hydroxylation of aromatic hydrocarbons under UV and visible light irradiation. The results show that the as-prepared photocatalysts display high photocatalytic activity for UV and visible catalytic hydroxylation of benzene. Without the assistance of any solvent or additive, high selectivity and high conversion efficiency were still obtained. Different photocatalytic mechanisms were proposed depending on whether excitation happens on ZnO semiconductor or on the surface plasmon band of Au. The former is Au nanoparticles act as electron buffer due to irradiation by UV light and ZnO nanoparticles as reactive sites for hydroxylation of benzene, the latter is that Au nanoparticles act as light harvesters and inject electrons into ZnO conduction band and as photocatalytic sites under visible light irradiation.     

分级微/纳结构ZnO的制备及其光催化性能

分别采用溶剂热法和草酸盐法制得具有分级微/纳结构但形貌迥异的两种ZnO材料,以亚甲基蓝溶液(MB)作为目标降解物对其光催化性能进行评价。结果表明:溶剂热法所制得的ZnO呈花状微球形貌,由纳米片自组装而成;草酸盐法所制得的ZnO为微米棒状形貌,以纳米颗粒为基本单元发展而来。草酸盐法ZnO材料具有更为优异的光催化性能,其对亚甲基蓝溶液的降解反应速率常数是溶剂热法ZnO材料的7.65倍。活性自由基物种鉴定结果证实,两种ZnO材料在受到紫外光激发时均能产生·OH和·O₂^-活性自由基。两种ZnO样品光催化性能的差别源于能带结构不同所引起的活性自由基生成数量上的差异。较之溶剂热法ZnO,草酸盐法ZnO在受紫外光激发时产生的·OH和·O₂^-数量更多,且以强氧化能力的·OH为主,因而表现出更为优异的光催化性能。     

液氨沉淀法制备ZnO超微粉

以Zn(NO3 ) 2 为原料 ,NH3 ·H2 O为沉淀剂 ,采用直接沉淀法制备Zn(OH) 2 白色沉淀 ,经洗涤、干燥、煅烧后生成ZnO超微粉末。通过TEM观察到ZnO为球形晶体 ,平均粒径 15 0nm。探讨了溶液pH值、沉淀剂浓度、反应时间、反应温度对前躯体Zn(OH) 2 粒度的影响以及煅烧过程中煅烧温度与煅烧时间对ZnO粒度的影响 ,得出了最佳工艺条件。     

Fabrication and photocatalytic activity of ZnO prepared by different precipitants using paralled flaw precipitation method

Paralled flaw precipitation method has been employed to fabricate nanostructured ZnO. It is found that the morphology and photocatalytic activity of ZnO has a strong dependence on the kind of precipitant. The mixed weak base is the key to determine the honeycomb-like nanostructure of ZnO. The prepared photocatalysts were characterized by BET, XRD and SEM. The results show that ZnO prepared by the mixed weak base possesses the highest BET surface area, pore volume, the smallest pore size and the particle average size. ZnO prepared by the mixed weak base exhibits the best photocatalytic activity and the possible reason was discussed.     

溶液法制备ZnO纳米阵列的影响因素及光催化活性

利用无水醋酸锌原位水解生成的纳米ZnO作晶种,通过溶液法制备ZnO纳米阵列,研究反应过程中各因素对ZnO纳米阵列形貌的影响,并对制得的ZnO纳米阵列的光催化活性进行研究。结果表明:采用浸涂方式制备晶种,生长得到的ZnO纳米阵列在衬底表面均匀密集分布;采用喷涂方式制备晶种,生长得到的ZnO纳米阵列存在着较大的空白区域。在晶种前驱体溶液中添加二乙醇胺或甲酰胺,会引起纳米ZnO成核的聚集,不利于制得分布均匀的ZnO纳米阵列。反应溶液pH=6.7时,可得到均匀、密集且取向性良好的ZnO纳米阵列结构。以不锈钢金属网为基底制备的ZnO纳米阵列应用于15mg/L甲基橙的光催化降解,3h即降解完全,且进行连续三次反应后仍表现出良好的光催化活性。     

RGO/ZnO纳米棒复合材料的合成及光催化性能

采用水热合成法制备ZnO纳米棒及RGO/ZnO纳米棒复合材料。研究不同含量的RGO对RGO/ZnO纳米棒复合材料光催化活性的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射电子显微镜(FESEM)、光电子能谱仪(XPS)及漫反射紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)检测手段对RGO/ZnO进行表征。结果显示:RGO与ZnO纳米棒成功复合。加入GO的含量不同,获得的RGO/ZnO样品在可见光区域的吸光度值不同。以甲基橙作为模拟污染物的光催化结果表明,RGO/ZnO复合材料具有高的紫外-可见光光降解效率,加入GO与ZnO的质量比为3%时,样品紫外-可见光光催化性能最佳,120min内甲基橙基本可以完全降解;且在波长大于400nm可见光照射下,RGO/ZnO具有一定的可见光活性,180min内其降解甲基橙效率最大可达26.2%。同时,RGO/ZnO具有较好的光稳定性。