ZnS/ZnO纳米片组装的多孔微球的制备及光催化性能研究

将水热法制备的ZnS纳米球500℃下保温2h制备出由ZnS、ZnO纳米片组装的多孔微球。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外-可见近红外分光光度计和紫外-可见分光光度计等对样品的形貌、结构和光学性能进行了表征。以甲基橙(MO)的光催化降解为目标反应,评价其光催化活性。ZnS/ZnO异质结材料的带隙明显窄于ZnO,光催化活性得到提高;经60 min紫外光照射后,ZnS/ZnO异质结催化剂对MO的降解率为76%。最后分析和探讨了异质结催化剂的光催化机理。     

负载有ZnSe的TiO2纳米带复合材料的制备及其可见光催化性能

采用水热法制备了立方相ZnSe负载的锐钛矿型TiO3纳米带复合材料.在140℃下反应6h制得的产物是六方相ZnO负载的TiO2纳米带,但此样品再在160℃下反应6h,则获得的产物是ZnSe负载的TiO2纳米带;若在140℃下将反应时间延长至24h,只有少量ZnO转变为ZnSe.紫外-可见吸收测试结果表明,负载的ZnSe对TiO2起到了可见光光敏化作用;可见光催化测试结果表明,ZnSe在TiO2纳米带的负载对罗丹明B的光催化降解活性起到一定程度的增强作用,但随着ZnSe负载量的增大,光催化降解活性显著降低.     

含共轭结构的ZnO/聚乙烯醇复合光催化材料的制备与性能

以ZnO和NaOH为原料,采用低温水热法合成纳米ZnO 半导体材料,并与聚乙烯醇（PVA）水溶液在超声作用下混合,通过直接煅烧制备出PVA中含共轭双键碳链结构（C）的ZnO/PVA_C复合光催化材料。采用 SEM、XRD、FTIR、Raman和UV-Vis DRS对样品进行表征。结果表明:ZnO/PVA_C复合光催化材料由结晶性能良好的纳米ZnO和具有共轭结构的聚合物组成,且界面间通过化学键Zn-O-C相连接;在模拟太阳光照射下,ZnO/PVA_C复合光催化材料对光的吸收响应可扩展到整个可见光区,并产生较高光电流。光催化性能测试结果表明,ZnO/PVA_C复合光催化材料对罗丹明B的降解催化性能（30 min降解率接近于100%）明显高于纯纳米ZnO。      

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。     

不同形貌聚苯胺/氧化锌复合材料的制备与光催化性能

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。     

三维分级结构纳米ZnO光催化功能材料的研究进展

以三维分级结构纳米ZnO光催化材料为重点,综述了由低维度纳米ZnO组装的花状、核壳、阵列和微球等三维分级结构纳米ZnO的制备方法,总结了三维分级结构纳米ZnO在光催化降解有机污染物、抗菌以及制氢方面的应用。最后指出三维分级结构纳米ZnO在组装过程中亟需解决的问题,并对其在光催化领域中的未来发展方向进行了展望。     

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。     

NiO@ZnO纳米核壳结构的制备、光催化与光电流响应性质

利用电化学法在碳布衬底上制备出尺寸均匀、重复性好的ZnO纳米棒、NiO纳米片及NiO@ZnO纳米复合物,利用扫描电子显微镜,X射线衍射对材料的形貌与晶体结构进行表征。对材料进行光催化降解罗丹明B的实验,结果表明,NiO@ZnO纳米核壳结构具有更优异的降解效果。并且NiO@ZnO纳米核壳结构的光电流响应明显高于纯ZnO和纯NiO。这些良好的光电性质归因于ZnO和NiO之间形成的p-n结有助于光生载流子的分离。     

金属网表面ZnO纳米棒的可控制备及其光催化性能

采用晶种诱导法,以硝酸锌为前驱体在金属网表面成功制备ZnO纳米棒光催化材料,用XRD、SEM等进行表征,并采用甲基橙溶液模拟废水,研究该材料的光催化降解性能。探讨了水浴合成ZnO纳米棒时,生长液浓度、反应温度等因素对光催化性能的影响。结果表明,80℃水浴反应4h,生长溶液浓度为100mmol/L,制备得到的ZnO纳米棒光催化活性较佳,光催化反应2h甲基橙溶液的降解率可达99%。     

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。     

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。     

Zn_(1-x)Cu_xO材料的制备及其光催化降解亚甲基蓝

以草酸-氨水两步共沉淀法制备了ZnO以及Zn_(1-x)Cu_xO(0.00≤x≤0.01)光催化材料,采用X射线衍射对其物相进行了分析,并将其用于光催化降解亚甲基蓝,详细考察了焙烧温度以及Cu~(2+)掺杂量等制备条件对ZnO结构与光催化性能的影响。结果表明:焙烧温度对ZnO的光催化性能有较大的影响,随着焙烧温度的增加,ZnO的光催化活性呈现先增加后减小的趋势。当焙烧温度为600℃时,ZnO表现出最佳的光催化活性,氙灯光照60min,降解率达到99.31%。同样,Cu~(2+)掺杂量影响了ZnO的光催化性能,其中,当x为0.006时,Zn_(0.994)Cu_(0.006)O表现出最佳的光催化活性,氙灯光照60min,降解率达到12.322%。Cu~(2+)掺杂降低了ZnO的光催化性能。     

纳米氧化锌光催化剂的制备及性能研究

以乙酸锌和氨水为反应物,采用简单水热法合成了纳米氧化锌(ZnO)光催化剂,通过FT-IR、XRD、UV-Vis、SEM等测试技术对样品进行表征。以甲基橙溶液为目标降解物,在500W汞灯照射下对甲基橙溶液进行光催化降解实验。结果表明,通过该方法合成的纳米ZnO为六方晶系结构,结构清晰,尺寸均匀,对甲基橙溶液具有良好的光催化性能。同时,对纳米ZnO光催化材料未来的发展趋势进行了展望。     

氧化锌/氧化镁纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

采用微波辅助共沉淀法制备了纳米氧化锌/氧化镁(ZnO/MgO)光催化剂,并对催化剂样品进行了X射线衍射、透射电镜、红外光谱以及紫外-可见吸收光谱等表征。以亚甲基蓝(MB)为目标降解物对不同锌镁比的ZnO/MgO催化剂样品及相同方法下合成的ZnO及MgO进行光催化降解实验。结果表明:合成的纳米ZnO/MgO光催化剂由立方相的ZnO和非晶相的MgO组成,其尺寸均匀,在40nm左右,并在紫外区域吸收性能良好。光催化降解MB实验表明,锌镁比为2∶1时ZnO/MgO催化剂的光催化性能最佳。     

掺铁纳米氧化锌的制备及其光催化性能

采用共沉淀法制备了纯纳米ZnO和掺铁纳米ZnO,并用X射线衍射光谱进行了表征。用紫外灯作为光源,甲基橙溶液为光催化反应模型降解物,研究了ZnO及掺铁ZnO的光催化性能,并考察了前驱体焙烧温度、铁掺杂量、底物浓度、光照时间以及pH对降解率的影响。结果表明,掺杂铁离子提高了ZnO的光催化活性,400℃热处理的掺杂铁0.5%(质量比)的ZnO的光催化性能最好;当甲基橙初始浓度为5mg/L,光照时间3h,掺杂铁0.5%(质量比)的ZnO粉末对甲基橙的降解率达到84%;掺铁纳米ZnO在弱酸性条件下的催化效果比碱性条件下更好。     

ZnO/TiO2复合材料的制备及其光学特性

采用水热法在锌片上制备出棒状ZnO,将TiO2溶胶旋涂在棒状ZnO上得到ZnO/TiO2新型复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及UV-Vis漫反射(DRS)等研究样品的微观形貌、晶型结构、光学特性。研究表明:375℃焙烧后,TiO2附着在ZnO纳米棒表层,随着溶胶旋涂层数的增加,其形貌呈现出多维花状结构。通过光催化降解甲基橙模拟废水考察其光催化性能,实验结果表明,ZnO/TiO2复合半导体的多维结构使其对紫外-可见光吸收增强,对甲基橙模拟废水(20mg/L)的降解率高达94.7%,具有优异的光催化性能。     

不同合成过程对溶胶-凝胶法制备的ZnO/Ag纳米复合材料光催化性能的影响

以乙酸锌、硝酸银为前驱体,二乙醇胺作为稳定剂,利用溶胶-凝胶法分别采用一步法和两步法制备得到ZnO以及ZnO/Ag纳米复合粉体。所有ZnO/Ag复合物中Ag的含量均为3%(摩尔分数)。对所制备样品的结构和光学性质通过XRD、SEM、TEM、XPS、PL、UV-vis进行了表征,进而以甲基橙为模拟污染物进行了光催化测试。结果表明,不同方法制备得到的ZnO/Ag纳米粉体晶粒均匀,无明显团聚现象,面心立方结构的金属Ag吸附在纤锌矿结构的ZnO表面形成异质结。与纯ZnO相比,掺Ag极大地改善了样品在紫外光下的光催化活性。对不同合成工艺的比较表明,用溶胶-凝胶一步法制备的ZnO/Ag复合物的光催化活性最高,经紫外光照射70min可完全降解甲基橙。     

基于温稳段微波能量调控对制备纳米ZnO形貌及性能的影响

针对微波常压水热法,通过增设热管快速冷却而提高温度稳定段微波能量制备纳米氧化锌,以探究温稳段微波辐射能量增加对合成ZnO的影响,并在此基础上添加不同表面活性剂(柠檬酸钠、草酸钠)制备ZnO探究其性能。利用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),紫外-可见光漫反射和降解罗丹明B的光催化实验对样品结构和性能进行表征。结果表明,随着温稳段微波能量增加,ZnO明显偏向片状结构,其光学带隙最大可减少0.13 eV,表现出对高功率下微波能量变化的敏感,进一步添加表面活性剂形成三维ZnO结构,以草酸钠为表面活性剂的ZnO吸光峰红移明显。光催化实验表明,同功率下,提高微波辐射能量制备的ZnO在90 min后降解率可提高20%,表面活性剂草酸钠制备的ZnO120 min内降解率可达到99%以上,表现出优异的光催化性能。     

ZnO/CdS/Ag复合光催化剂的制备及其催化和抗菌性能

先用水热反应合成六方晶相CdS多层级花状微球并在其表面生长ZnO纳米棒形成均匀的ZnO/CdS复合结构,然后用光还原法将Ag纳米颗粒负载于ZnO纳米棒制备出ZnO/CdS/Ag三元半导体光催化剂,对其进行扫描电镜和透射电镜观察、光电性能测试、活性基团捕获实验以及光催化降解和抗菌性能测试,研究其对亚甲基蓝(MB)的降解和抗菌性能。结果表明：ZnO纳米棒均匀生长在CdS微球表面,CdS晶体没有明显裸露,Ag纳米粒子负载在ZnO纳米棒的表面;ZnO/CdS/Ag三元复合光催化剂有良好的可见光响应、较低的阻抗和较高的光电流密度;ZnO/CdS/Ag复合光催化剂能同时产生羟基和超氧自由基等活性氧基团;ZnO/CdS/Ag三元复合光催化剂对亚甲基蓝(MB)的30 min降解率高于90%;0.25 mg/mL的ZnO/CdS/Ag对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)的灭菌率高于96%,对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)能完全灭除。     

低温水解法优化制备光催化剂TiO_2

采用低温水解法制备纳米TiO2材料,并用所制备的材料光催化降解甲基橙溶液,以甲基橙的降解率作为评价指标,考察了水浴温度、水钛摩尔比和pH对TiO2光催化性能的影响,通过正交试验优化了制备条件。运用X-射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对制备的样品进行了表征。结果表明:pH对TiO2光催化性能的影响最大,水钛摩尔比次之,水浴温度影响最小;而且pH=2,r(H2O/TTIP)=80,T=60℃时,样品的光催化活性最高,8mg/L的甲基橙在紫外光下降解率达85%以上,在模拟自然光下降解率可达60%以上。