水热法制备Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料及其光催化性能研究

以Zn(CH3COO)2·2H2O、AgNO3、Fe(NO3)3·9H2O为原料,NaOH为沉淀剂,H2O为溶剂,C2H5OH为还原剂,柠檬酸为表面活性剂,采用水热法制备出Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料。采用XRD、SEM、TEM、SAED等测试手段对制备产物的物相结构、微观形貌等进行表征,以甲基橙为目标降解物研究了制备产物的光催化性能。结果表明,Ag以单质的形式存在于ZnO表面,Fe掺杂到ZnO晶格中。Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料在模拟日光下具有较高的光催化性能,在800W氙灯照射下降解甲基橙150min,甲基橙的降解率可达到99.4%,较Ag/ZnO提高了7.8%,较ZnO提高了38.2%。     

水热法可控合成ZnO纳米棒及其光催化性能研究

以ZnSO4.7H2O和NaOH为主要原料,通过简单的一步水热合成路线,制备出平均直径为100～200 nm,长度为2.0～3.0μm,沿[0001]方向择优生长的ZnO纳米棒.利用XRD、SEM和紫外可见光吸收光谱研究了OH-浓度和水热反应时间对产物形貌及光催化活性的影响.研究结果表明,所获得的ZnO纳米棒对亚甲基蓝具有良好的光催化活性,通过调整OH-浓度和水热反应时间可以实现ZnO纳米棒的可控合成,OH-浓度和水热反应时间对产物的形貌和光催化活性影响显著.     

ZnO/CuO复合催化剂的制备及其光催化性能

通过煅烧法制备了ZnO/CuO复合光催化剂,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、伏安光电流、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及荧光光谱(PL)等方法对其结构、表面形貌和光学特性进行了表征。结果显示,复合物为片状结构的ZnO、晶粒呈现花簇状堆积生长的CuO组成了花簇状结构,CuO的引入提高了材料的光吸收能力和光生载流子的分离效率。复合催化剂对活性艳蓝(KN-R)的光催化降解结果显示,400℃煅烧3h、铜锌摩尔比为2时,ZnO/CuO复合光催化剂的光催化氧化性能最好,在紫外光照射下降解率可达94%,在可见光照射下降解率为48.4%。     

纳米复合材料Ag/ZnO的制备及紫外光催化降解染料

采用溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法制备了纳米复合材料Ag/ZnO,通过X射线衍射（XRD）以及扫描电子显微镜配合X-射线能量色散谱仪（SEM-EDS）等测试手段对其结构、形貌等进行了表征。结果表明,复合材料中Ag成功地掺杂在ZnO上,且合成产物Ag/ZnO具有六方晶系纤锌矿结构。为考察上述复合材料的光催化活性,在紫外光照射下,对酸性品红、罗丹明B、孔雀石绿、亚甲基蓝等染料进行了光催化实验研究,结果表明,该复合材料具有较好的可见光催化活性。     

不同形貌微/纳米ZnO的制备及光催化降解活性

以Zn(NO_3)_2·6H_2O、Zn(Ac)_2·2H_2O为锌源,NaOH、无水Na_2CO_3为碱源,采用不同的实验方法与工艺制备了绒球状、棒状、针状、晶须状等7种不同微观形貌与比表面积的微/纳米ZnO粉体材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对产物进行结构和性能表征。配制紫林兰G工业染料稀溶液,选取7种不同形貌的ZnO微/纳米材料作为光降解催化剂,分别在自然光和400W紫外光下对其进行光催化降解性能的对比研究。结果表明,单纯的紫外光也能使染料溶液脱色,但很难达到彻底降解的目的,而微/纳米ZnO在紫外光或可见光下都能使染料溶液彻底降解。不同形貌微/纳米ZnO的光催化降解活性不同,材料的光催化降解活性与粉体材料比表面积高度相关。对于染料稀溶液,因直接沉淀法制备的产物经煅烧而获得的粉体比表面积达36.3m2/g,显示更高光催化活性。不管何种形貌催化剂,在紫外光下的降解速率要比自然光下的快。     

CuO/ZnO纳米复合物的制备及其光催化脱汞的评价

采用均相沉淀法制备CuO/ZnO纳米金属氧化物光催化剂,并用X射线衍射、比表面积测试和紫外-可见漫反射光谱对其进行了表征.结果表明,CuO/ZnO纳米复合物的比表面积比纯ZnO的比表面积大,而且CuO/ZnO吸光强度增强,在可见光区域表现出微弱的吸收,说明CuO/ZnO纳米复合物出现了红移现象.研究表明,CuO/ZnO的掺杂摩尔比为0.2时光催化活性最好.另外,分析了CuO/ZnO的脱汞机理.     

La3+掺杂对纳米ZnO晶粒度及光催化性能的影响

以二水合乙酸锌为原料,柠檬酸三铵为改性剂,采用溶胶-凝胶法分别制备了纯纳米ZnO粉体和La3 离子掺杂纳米ZnO粉体.XRD、TEM分析结果表明:所制得的纳米ZnO粒子均为六方晶系红锌矿结构,在热处理温度为550 ℃时,制得的纯纳米ZnO的晶粒尺寸最小为28.33 nm;La3 离子的掺入抑制了纳米ZnO晶粒的生长,当掺入量为0.2%时,晶粒大小减小了7 nm左右;La3 离子的掺入提高了纳米ZnO的光催化活性,比未掺杂纳米ZnO的光催化降解MB率提高了30%-40%.     

分级结构纳米ZnO的制备及其光催化性能研究

采用水热合成法,以Zn(CH3COO)2.2H2O和NaOH为原料,糊精为形貌控制剂,在120℃条件下合成了纳米ZnO样品.利用粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对所合成的ZnO样品进行了结构和形貌的表征.分析结果表明,所合成的ZnO样品具有六方纤锌矿结构,且样品中含有大量由ZnO纳米片组装而成的"花状"分级结构纳米颗粒,花状分级结构中纳米片的平均厚度约50 nm.光催化降解实验结果表明,所合成的花状分级结构纳米ZnO具有很好的光催化性能.     

纳米ZnO/PP复合材料性能研究

以钛酸酯偶联剂对不同粒径的纳米ZnO粒子进行表面处理 ;采用熔融共混工艺制备了纳米ZnO/PP复合材料 ;并对复合材料力学性能及其结晶性能进行研究。结果表明 :偶联剂改善了复合材料的力学性能 ;平均粒径为 80nm的纳米ZnO质量分数为 4 %时 ,其复合材料的综合性能相对较好 ,复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度均得到不同程度的提高 ;纳米ZnO具有异相成核作用 ,能够起到细化PP球晶的作用。     

铁酸镧粉体的合成及其光催化性能研究

采用低温熔盐法制备了LaFeO3光催化剂,用X射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM）等测试手段对材料的结构、粒径进行了分析和表征,研究了其对罗丹明B溶液的光催化降解性能.试验表明：煅烧温度对LaFeO3粉体的结晶发育等具有重要的影响;光催化降解试验数据表明低温熔盐法制备的LaFeO3粉体具有较高的催化活性.     

沉积Ag的TiO_2纳米管的制备及其光催化性能的研究

采用电化学阳极氧化法制备了管长约为1.48μm,管径约为87 nm的Ti O2纳米管,然后采用光还原沉积法在不同浓度的AgNO3溶液中制备了沉积单质Ag的Ti O2纳米管.利用SEM,XRD和XPS对Ag-Ti O2纳米管进行了表征,并以罗丹明B溶液为目标降解物评价了其光催化活性.结果表明:Ag微粒是以稳定的单质形式存在,Ag-Ti O2纳米管的光催化活性随着AgNO3溶液浓度的增大而呈增大的趋势,当AgNO3浓度达到0.08 mol/L时其活性达到最大值,而后随着浓度的增大活性反而下降.     

Ag_2Se/Se/SiO_2纳米复合物的制备及其光电性质

通过两步法成功合成了Ag2Se/Se/SiO2纳米复合物。首先采用Na2SiO3和Na2SeSO3为反应物,制得纳米Se/SiO2前驱物,然后将前驱物与AgNO3反应制得产物。讨论了产物的形成机理,利用TEM、XRD、UV-vis、FT-IR、LRS、PL等方法对产物进行了表征,并对产物的电化学和电致发光特性进行了研究。结果表明,产物有一定的电化学活性,并有较好的电致发光行为。     

ZnO/CuO复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究

采用静电纺丝法制备PVP/Zn(CH3COO)2/Cu(NO3)2复合纤维,经烧结得到ZnO/CuO纳米复合纤维。对烧结前后的纤维形貌、纯度和晶型用热重分析仪(TG),X射线能谱仪(EDS),傅里叶红外光谱仪(FTIR),X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)来进行表征。用紫外-可见分光光度计(UV-vis)来表征ZnO/CuO纳米复合纤维对亚甲基蓝溶液的光催化降解情况。结果显示:乙酸锌与硝酸铜的质量比为10∶1时,复合纤维在700℃时烧结剩余样品,其光催化性能相对较好。     

ZnO/g-C3N4光催化剂在微流控芯片中的光催化性能

采用浸渍法合成ZnO质量分数不同的ZnO/g-C₃N₄复合光催化剂,分析样品的结构、形态、化学组成和光学性能等. 将制备好的样品固定到微流控芯片中,降解不同的染料（亚甲基蓝、中性红、孔雀石绿、罗丹明B）,评价样品在可见光下的光催化性能. 样品的表征结果表明,在ZnO/g-C₃N₄复合物中,ZnO、g-C₃N₄间存在相互作用,ZnO/g-C₃N₄复合物对可见光的利用更为充分;与g-C₃N₄相比,在ZnO/g-C₃N₄复合物中光生电子-空穴对的复合明显被抑制. 光催化实验结果表明,6 % ZnO/g-C₃N₄具有最佳光催化性能,在光照强度为60 klx,液体流速为20 μL/min时,其对罗丹明B溶液的降解效率为98.9%.多次循环后的光催化降解亚甲基蓝性能研究表明,样品在微流控芯片中进行光催化降解实验具有稳定性和可靠性.     

氧化锌/环氧树脂基透明纳米复合材料固化动力学研究

利用动态差示扫描量热法（DSC）研究了氧化锌/环氧树脂（ZnO/EP）体系的固化过程,考察了ZnO纳米颗粒对环氧树脂固化反应动力学的影响。采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Crane公式计算了体系的反应活化能、频率因子及反应级数等固化反应参数。结果表明：ZnO纳米颗粒的加入使环氧树脂的理论凝胶温度降低而理论固化温度升高;同时,降低了固化反应活化能,降低程度随固化反应过程的深入逐渐减小;另外,固化反应的反应级数基本不变。这说明纳米ZnO的加入对固化反应有一定的促进作用,但不改变环氧树脂固化反应机理。