微波辅助法合成纳米CeO2/ZnO光催化剂及其光催化性能研究

采用微波辅助共沉淀法制备了纳米CeO_2/ZnO光催化剂。采用X射线粉末衍射仪、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪以及紫外-可见吸收光谱仪对催化剂样品进行结构表征。以罗丹明B(RhB)为目标降解物对催化剂样品进行光催化降解实验。结果表明:合成的纳米CeO_2/ZnO光催化剂由立方相的CeO_2及六方相ZnO组成,且CeO_2与ZnO较好地复合在一起;该催化剂在紫外区域吸收性能良好。光催化降解RhB实验表明,在质量浓度0.2g/L、pH=8条件下,催化剂光催化性能最佳。     

环境友好型塑料用改性ZnO添加剂的光催化性能研究

以纳米ZnO和AgNO3溶液为原料,采用掺杂的方法制备了改性的塑料用ZnO添加剂,通过其光催化降解亚甲基蓝的效果评价了样品的光催化性能。实验结果表明,当银的掺杂量为2.8%,光催化剂添加浓度是0.8g/L时,此时Ag/ZnO复合粉体对亚甲基蓝的光催化降解效果最好。制备的Ag/ZnO复合粉体在紫外光区和可见光区都有较强的吸收,且吸收峰波长和Ag与纳米ZnO相比都出现了一定程度的红移。掺杂银显著提高了纳米ZnO的光催化性能     

ZnO:Cd纳米棒的制备及其光催化降解性能研究

采用水热法制备了ZnO和不同Cd掺杂浓度的ZnO:Cd纳米棒。通过x射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计和拉曼光谱对ZnO:Cd纳米棒的结构和光学特性进行了系统研究。结果显示,样品为一维纳米棒结构,Cd的掺杂可以减小ZnO纳米棒的晶粒尺寸和光学带隙。利用分光光度计检测ZnO:Cd纳米棒对偶氮结构染料(甲基橙溶液)的光催化降解效率,结果表明Cd掺杂可以改善ZnO的光催化性能,掺杂浓度为16%时ZnO:Cd纳米棒对甲基橙溶液的光催化降解效率最高。     

CuO/ZnO复合光催化剂的制备和性能

以十六烷基三甲基溴化铵为生长调节剂用一步水热法合成了纳米CuO/ZnO复合光催化剂。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、荧光光谱仪(FL)和紫外-可见光谱仪(UV-Vis)等手段对其表征,在紫外光照射下研究了不同CuO配比的复合光催化剂对目标降解物甲基橙的光催化效果和循环稳定性。结果表明,CuO/ZnO复合光催化剂主要由CuO纳米颗粒和ZnO纳米片组成;引入适量的CuO可调节ZnO的光吸收性能,提高紫外光催化效率;过量(?7%)的CuO抑制ZnO的紫外光催化效率;CuO/ZnO在光催化过程中具有良好的稳定性。     

La3+离子掺杂对纳米ZnO光催化性能的影响

采用共沉淀法,选择尿素为沉淀剂,制备了一系列不同La3 掺杂浓度的纳米ZnO粉体.讨论了不同掺杂浓度的样品催化降解甲基橙的光催化活性,并通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等分析测试手段研究了粉体样品的相组成、晶胞参数和晶粒大小对光催化性能的影响.结果表明:La3 掺杂能够显著提高ZnO粒子的光催化活性.最佳掺杂浓度为100:0.2;最后提出了La3 改善纳米ZnO粉体光催化性能的作用机制.     

ZnO以及Fe掺杂ZnO的光学性质和室温铁磁性研究

采用共沉淀法制备出不同掺杂浓度的Zn1-xFexO(0.00≤x≤0.10)粉末样品,研究掺杂浓度的不同对其结构、光学性质以及室温铁磁性的影响。采用X射线衍射仪、红外光谱仪、紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪、振动样品磁强计对样品的结构、光学性质和磁性进行测试分析。结果表明:所有Zn1-xFexO样品都具有单一六方纤锌矿结构,没有出现第二相杂质。对紫外波段吸收率高达95%,掺Fe后可见光波段的吸收率与纯ZnO相比有明显提高,掺杂使得带隙宽度Eg由纯ZnO的3.20eV减小到3.11eV。样品光致发光主要有397nm的紫外发射和450,466nm处的蓝光发射,Fe的掺入降低了ZnO的发光强度,但并不影响其发光峰位。样品显示明显的室温铁磁性,磁性随掺杂浓度升高而减弱。     

Fe掺杂ZnO/TiO2光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Fe掺杂ZnO/TiO2纳米催化剂粉体,利用多种技术手段对样品的组成、形貌、表面化学态、光学性能等进行表征分析,同时通过降解甲基橙溶液来评价样品的光催化性能.研究结果表明,掺杂Fe能稳定ZnO/TiO2的锐钛矿相,细化催化剂颗粒,并且促进光的吸收带隙红移.Fe-ZnO/TiO2的光催化活性相比Ti...     

异质结型NiO/ZnO复合纳米纤维的制备及光催化性能

采用静电纺丝技术, 以聚乙烯醇(PVA)和醋酸锌[Zn(CH₃COO)₂]为前驱体, 制备纯ZnO纳米纤维, 并以其为基质, 醋酸镍为镍源, 通过溶剂热法制备了NiO/ZnO复合纳米纤维. 利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和荧光光谱(PL)等分析测试手段对样品的结构和形貌进行表征。以罗丹明Ｂ的脱色降解为模式反应, 考察了样品的光催化性能。结果表明: NiO粒子均匀地负载到ZnO纳米纤维上, 得到了异质结型NiO/ZnO复合纳米纤维光催化材料, 与纯ZnO纳米纤维相比光催化活性明显提高, 且易于分离、回收和再利用。循环使用3次, RB的脱色率仍保持在89%以上。     

棉花纤维素模板制备微/纳米ZnO及光催化应用研究

以棉花纤维素为模板,Zn(CH_3COO)_2·9H_2O为原料,经高温煅烧制得具有纤维素管状结构的ZnO微/纳米材料。通过调整煅烧温度,优化了催化剂的制备工艺。运用XRD、SEM、FT-IR和UV-Vis DRS对催化剂样品进行结构表征,以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,研究了该ZnO光催化剂在紫外光照下,不同制备温度对材料光催化性能的影响。研究表明,煅烧温度850℃的样品光催化活性最佳,反应60min对MB的降解率达97%。经过4段循环,光降解率仍维持在86%以上,表明此微/纳米ZnO是一种有效稳定的光催化剂。     

Yb离子掺杂纳米ZnO的合成及其光催化性能研究

直接沉淀法制备纳米ZnO后利用浸渍法制备其Yb3＋掺杂产物,以XRD、FESEM、HRTEM、XPS、漫反射吸收光谱和分光光度法等研究了粉体的特征及光催化性能。结果表明500℃煅烧获得的纳米ZnO具有六方纤锌矿结构,粒径分布范围较窄;适量的Yb3＋掺杂能有效地提高纳米ZnO对罗丹明B的光催化降解效率。     

Ni掺杂ZnO晶体结构和红外光谱特性的研究

采用水热法制备了不同比例的Ni掺杂ZnO晶体.XRD和SEM结果表明,Ni掺杂浓度较低时,生成置换型氧化锌镍固溶体;当Ni掺杂浓度增加到5%时,Ni2+过饱和,析出部分斜方NiO.FT-IR发现样品在9001400cm-1之间出现了一个较宽的吸收带,且随Ni掺杂量的增加而加强,表现出良好的红外吸收特性.     

Enhanced ferromagnetic and photocatalytic properties in Mn or Fe doped p-CuO/n-ZnO nanocomposites

Mn doped CuO/ZnO heterostructure exhibited significant room temperature ferromagnetism and visible light photocatalytic properties. Phase analysis for the pure, Mn and Fe doped CuO/ZnO nanocomposites evidently confirmed the formation of CuO and ZnO phases in each composite without any impurities. Based on Rietveld refinement analysis, the inclusion of Mn ions into CuO/ZnO nanocomposite decreased the unit cell volume of both oxides while Fe ions lead to lattice expansion. Mn ions induced the formation of ZnO hexagonal nanorods in CuO/ZnO nanocomposite. Nano-flakes and spherical nanoparticles shapes were seen for Fe doped CuO/ZnO nanocomposites. The characteristics IR absorption bands of CuO and ZnO overlapped together in their nanocomposites structure. From Kubelka-Munk plots, the incorporation of Mn ions enabled the ZnO band gap to absorb in the visible light region. Pure CuO/ZnO nanocomposite exhibited room temperature ferromagnetism with saturation magnetization (M_s) of 0.042 emu/g and coercivity (H_c) of 547 Oe. The ferromagnetic properties of the pure CuO/ZnO nanocomposite were greatly improved by Mn and Fe doping and the saturation magnetization extremely jumped to 0.86 and 0.85 emu/g, respectively. High photocatalytic activity, 98%, with good reusability for methyl orange (MO) degradation under visible light irradiation was achieved by 4 wt% Mn doped CuO/ZnO nanocomposite. A relation between the crystallinity, band gap and photocatalytic activity with dopant type (Mn or Fe) incorporated into CuO/ZnO nanocomposites was noticed. In contrary to Fe dopant, Mn as dopant played successful roles in improving the crystallinity, band gap and photocatalytic properties of CuO/ZnO nanocomposite. Multifunctional properties can be realized by combining different oxides in heterostructure form and using doping technique.     

MOF衍生的多孔ZnO/C、Ag/ZnO/C复合材料光催化性能研究

以金属有机骨架(MOF-5)为前驱体, 通过高温热处理和湿化学法获得ZnO/C和Ag/ZnO/C两种光催化复合材料。采用X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和紫外-可见分光漫反射(UV-Vis DRS)等方法对所得样品的晶体结构、形貌特征、组成及光谱特性进行了表征。结果显示, 高温热处理保留了MOF-5的原始结构。ZnO/C比表面积为390 m²/g, 载银后比表面积仍达232 m²/g, 负载的银颗粒尺寸约30 nm。光催化降解实验表明ZnO/C和Ag/ZnO/C复合材料对亚甲基蓝(MB)都具有很高的降解效率, 均优于商业TiO₂。Ag/ZnO/C的光催化性能更好, 且具有较好的重复利用和稳定性。因此, 适度的高温碳化和掺杂贵金属是获得优良光催化性能的根本原因。     

Cu掺杂ZnO纳米粒子的光学性能及铁磁性

利用溶胶凝胶法制备了纳米结构的Cu掺杂ZnO基稀磁半导体,通过X射线衍射分析表明,样品为纯相ZnO纤锌矿结构,磁性测量表明样品在室温下呈室温铁磁性,铁磁性来源为氧化锌晶格中的缺陷与Cu2+离子之间的交换作用。室温光致发光(PL)谱观察到紫外带边和可见光区两个发射峰,且随着Cu掺杂量增加,紫外峰淬灭,可见峰发射增强。     

微波辅助水热法合成的可见光响应型Sm掺杂ZnO微晶的光催化性能和抗菌活性

采用六水合硝酸锌为锌源、六水合硝酸钐为掺杂剂、十二烷基硫酸钠为诱导剂、无水乙醇和水为混合溶剂,利用微波辅助水热法制备了Sm掺杂ZnO微晶.将Sm掺杂到ZnO晶体结构中,不仅改变ZnO的晶体结构,而且Sm掺杂对ZnO的形貌有明显的影响.考察不同Sm掺杂ZnO样品对罗丹明B的降解性能和对白色念珠茵和霉菌的抗茵活性,结果表明,[Sm]/EZn]物质的量比为1％的Sm掺杂ZnO微晶表现出最好的光催化性能和抗菌活性.在模拟可见光下(500 W氙灯)照射160 min后光催化降解罗丹明B的脱色率为75.9％,TOC去除率为66.3％.由菌落计数结果可知,其对白色念珠茵和黄曲霉的抑茵率分别为81％和77％.     

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%。     

电气石/ZnO复合材料光催化机制

采用一步水热法制备电气石/ZnO的复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线荧光光谱仪、UV-Vis DRS对样品的结构、形貌和光学性能进行表征。在可见光照射下,以酸性品红为降解物,研究电气石/ZnO复合材料的光催化性能,并通过动力学模型模拟酸性品红被降解的过程。结果表明:电气石加入并没有对ZnO的花瓣形貌产生影响,但对其光催化性能影响很大。随着电气石含量的增大,光催化性能先增长后降低。当电气石含量为5%(质量分数)时,光生电子-空穴复合概率降低,禁带宽度也下降,羟基自由基(·OH)的浓度增大,光催化效率达到最大96.62%,并且发现ZnO和电气石/ZnO复合材料的催化降解遵循一级动力学模型。     

锆掺杂纳米ZnO粉体的制备及其光催化性能

以Na2CO3、ZnSO4和ZrOCl2·8H2O为原料,采用直接沉淀法制备了纯ZnO和掺锆ZnO的纳米粉体,并用XRD、FT-IR、UV-Vis、SEM和TEM等表征手段进行表征,用紫外灯作为光源,亚甲基蓝溶液为光催化反应模型降解物,研究了ZnO和掺锆ZnO纳米粉体的光催化性能,并考察了前驱体煅烧温度与时间、掺锆量以及催化剂加入量等因素对降解率的影响,结果表明,煅烧温度为700℃时,相比纯ZnO掺杂锆的ZnO晶粒结晶良好,样品粒度分布更均匀,粒径变小,且掺锆的ZnO光催化活性高。当掺锆量为1%（摩尔比）时,光催化性能最好,加入催化剂量为0.8g.dm^-3,光降解时间为1h时,对亚甲基蓝溶液的降解率可达到98.65%。     

溶剂热合成Sn掺杂的纳米ZnO光催化剂及其光催化性能

以苯甲醇为反应介质,Zn(OAC)2.2H2O和SnCl4.5H2O为原料,利用溶剂热的方法,在温和条件下制备了一系列不同Sn掺杂含量的纳米ZnO光催化剂.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和光致发光(PL)谱技术对样品进行了表征,并在紫外光下对催化剂降解亚甲基蓝的光催化性能进行了评价.研究结果表明,合成的样品均具有较好的结晶性能.当Sn掺杂的质量分数为5%时得到分散性能最好且粒径分布均匀的20 nm左右的纳米粒子,但Sn含量的进一步增加导致样品分散性下降;PL的分析则表明,Sn的加入使荧光发射光谱主峰位置蓝移并对峰强度产生影响,当掺杂Sn的质量分数为5%时,由氧空位产生的荧光发射光谱谱峰的强度最弱.光催化降解亚甲基蓝测试表明,当Sn质量分数为5%时,活性最好,为纯ZnO的1.4倍左右,这主要是由于适量Sn的存在可以抑制光生电子与空穴的复合几率和改善催化剂的物理性能.