Au修饰纳米ZnO的超声化学法制备及光催化性能

不添加任何还原剂,利用简单的超声化学法成功制备了Au修饰纳米ZnO(Au/ZnO).以SEM、TEM、XRD、PL、UV-Vis、UV-DRS、BET等对样品进行了结构表征和性能测试.结果表明,超声化学法能够促使Au3+直接在ZnO表面被还原,Au纳米粒子沿着ZnO表面选择性生长,从而使两种材料之间形成紧密的界面结构.Au纳米粒子的修饰使得Au/ZnO在384 nm处的紫外发射峰出现蓝移,吸光度明显减弱,而绿光区荧光峰消失,表明光生电荷被有效分离.在适量的Au修饰时,Au/ZnO的紫外光吸收能力显著增强,且出现了一定程度的可见光吸收,样品光利用率得到提升.Au/ZnO能有效降解甲基橙和亚甲基蓝溶液.采用ln(ρ/ρt)=kt进行线性拟合,对样品的光催化降解性能进行动力学分析,当Au含量为0.5％(以ZnO物质的量为基准,下同)时,Au/ZnO对亚甲基蓝和甲基橙一级降解反应速率常数分别约为纯ZnO的4.26和2.38倍,降解率均达到100％.