溶剂热法制备Ag/ZnO纳米复合材料及其光催化性能的研究

用溶剂热法制备了Ag/ZnO纳米复合材料,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散谱点(EDS)分析了复合材料的表面形貌及结构.以亚甲基蓝为模拟污染物,在紫外光照射下考察了纳米Ag/ZnO复合材料的光催化活性.结果表明,一定量银沉积能有效地改善ZnO时亚甲基蓝的光催化降解性能.     

Cu@ZnO/Ag花簇型三元异质结构纳米复合材料的合成及其光催化性能的研究

采用模板化法制备了具有花簇形态的三元异质结构纳米复合光催化剂Cu@ZnO/Ag。首先,采用水热法制备Cu纳米线并将其作为核心,然后使ZnO纳米棒在核心表面生长,得到Cu纳米线-ZnO纳米棒(Cu@ZnO)复合物。最后,通过光沉积法将Ag纳米粒子(Ag NPs)负载在ZnO纳米棒上。通过扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)研究和确认了样品的形态和微观结构。光催化活性研究表明,Cu@ZnO/Ag在模拟太阳光照射下对RhB水溶液的降解具有较高的活性,当Ag NPs的负载量为5%(wt),且RhB的浓度为1×10-5 mol/L时,样品的催化活性达到最佳。     

Ag/ZnO复合材料的制备及其光催化研究

通过光还原沉积改性法制备了含不同含量Ag的Ag/ZnO复合材料(0.5%,1%,2%,5%,10%),对其进行了X射线衍射,扫描电子显微镜表征,并利用光催化降解甲基橙溶液研究复合材料的光催化性能。结果表明:Ag仅负载在ZnO粒子表面上而未进入其晶格内。Ag/ZnO复合材料可以有效地降解甲基橙;适量的Ag修饰ZnO可大大提高Ag/ZnO复合材料的光催化活性。过大的沉积量会导致Ag的浪费,且会使Ag/ZnO原子簇增大,不利于光催化反应的效率提高。     

木质素碳/氧化锌复合材料的制备及其光催化性能

以来源于造纸黑液的碱木质素和草酸锌为前驱体采用原位碳化法制备了不同碳含量的木质素碳/氧化锌(LC/ZnO)纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外分光光度计(UV-Vis)、荧光光谱仪(PL)等对所制备的LC/ZnO的微观结构和光学性质进行了表征。结果表明所制备的LC/ZnO复合材料是由高度分散的ZnO纳米颗粒和木质素碳纳米片构成,表现出优异的紫外和可见光吸收性能。以常见的有机污染物罗丹明B为降解对象,在模拟太阳光的照射下对所制备的LC/ZnO复合材料的光催化性能进行了研究。结果表明,LC/ZnO复合材料的光催化性能明显优于纯的ZnO纳米颗粒和氧化石墨烯/ZnO复合材料,且在550℃炭化温度下所制备的LC/ZnO-550复合材料具有最佳的光催化性能。     

Ag/AgCl/ZnO纳米复合材料的制备及其光催化性能

以硝酸锌、硝酸银和碳酸钠为原料,通过沉淀法结合热分解法制备了一系列不同银含量的Ag/Ag Cl/ZnO纳米复合材料,并对其物相组成、微观结构、光学性质以及光催化性能进行了表征。结果表明:Ag/AgCl复合后可以是ZnO的本征吸收从390 nm左右延伸至700 nm左右,拓宽了ZnO的光谱吸收范围;Ag质量分数为11.92 wt%时,Ag/AgCl物相在材料内部的分布更细密,Ag/AgCl与ZnO形成较大面积的接触界面,此时复合光催化剂降解罗丹明B溶液效率最佳。本文还初步探讨了Ag/AgCl物相引入后对ZnO光催化活性的影响机理。     

掺杂对纳米氧化锌光催化性能的影响

以纳米氧化锌为载体,采用离子掺杂的方法制得了银掺杂纳米氧化锌(Ag/ZnO)及稀土铈掺杂纳米氧化锌(Ce/ZnO)光催化剂。实验结果表明:制备的Ag/ZnO粒径在18nm左右,Ce/ZnO粒径在20nm左右,离子掺杂有效提高了纳米氧化锌的光催化性能,并且Ag/ZnO试样的效果要好于Ce/ZnO试样。     

La-Gd共掺ZnO纳米棒的性能及其应用研究

利用KH560交联剂来提高La-Gd/ZnO纳米棒阵列在棉织物上的牢度。以硝酸锌和六亚甲基四胺为原料,聚乙二醇2000为形貌控制剂,KH560为交联剂,采用低温水浴法制备在棉织物表面原位生长的La-Gd/ZnO纳米棒阵列。同时利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和紫外-可见光漫反射等方法对制备的样品进行表征和性能分析。结果表明:3%La-3%Gd/ZnO纳米棒具有良好的光催化性能,在紫外光下照射150 min,对亚甲基蓝溶液(MB)的降解率为92.15%;太阳光下照射8 h,对亚甲基蓝溶液(MB)的降解率为87.59%。且经过整理后的棉织物的抗紫外线指数UPF值由10.06提升至420.21。经水洗10次,其光催化性能仅下降1.3%,抗紫外线指数基本没有变化。     

ZnO/石墨烯复合光催化材料的制备及性能研究

本文采用将ZnO与石墨烯制成复合光催化材料并使其催化分解亚甲基蓝的方法来研究光催化剂对污染物的分解效率。采用扫描电镜分析(SEM)和X射线能谱分析(EDS)等方法对所制备的光催化剂样品进行表征,通过表征结果可以看到石墨烯均匀的生长在纳米ZnO六方晶型结构上,表明ZnO/石墨烯复合光催化材料已经成功制备。通过使用光催化剂对亚甲基蓝的降解考察了其光催化性能,结果表明醇热法制备的ZnO/石墨烯复合材料对亚甲基蓝具有很好的光催化降解效果。     

ZnO/AgBr复合纳米棒的制备及其光催化性能研究

以ZnNO3·6H2O、AgNO3、十六烷基三甲基溴化铵和氨水为原料,通过水热法制备了ZnO/AgBr复合纳米棒.利用SEM、XRD分别对产品的形貌和结构进行表征.以ZnO/AgBr复合纳米棒为光催化剂,通过降解有机污染物甲基橙进行了光催化活性测试,结果表明,在可见光照射150 min后,对甲基橙的降解率接近完全.     

AgBr/ZnO复合材料光催化剂及其光催化性能

通过一步水热法制备了AgBr/ZnO复合光催化剂,并采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外–可见光漫反射光谱仪和光致发光光谱仪对样品进行表征,分析了AgBr/ZnO体系的合成对材料光催化性能的影响。以罗丹明B溶液为目标污染物,研究复合催化剂的光催化活性。结果表明:在制备的复合样品中,Ag Br与ZnO摩尔比为1:5时(AgBr/ZnO-2)光催化活性最好,在可见光照射下,60 min对罗丹明B的降解率可达98.98%,相比于ZnO光催化活性明显提升,降解速率常数提升了11.08倍;与商用TiO2(P25)相比,降解速率常数提升了10.14倍,这主要归因于Ag Br/ZnO拥有比ZnO更低的电子空穴复合概率,且复合催化剂的光学吸收带边发生红移,从而增强了对可见光的吸收。     

不同形貌TiO2对氯霉素的光催化降解研究

将浓碱水热法制备的钛酸盐纳米管(TNT),采用二次水热和高温煅烧法制备了不同形貌的锐钛矿相TiO2纳米管(NT)和TiO2纳米棒(NB)光催化剂,通过XRD、TEM、UV-vis漫反射吸收光谱(DRS)对产物进行表征,研究光催化剂对氯霉素的光催化降解性能。结果表明,不同形貌TiO2光催化剂对氯霉素具有不同的催化活性,TiO2纳米管(NT)比TiO2纳米棒(NB)有更好的吸附性能;在高压汞灯辐射下,TiO2纳米棒(NB)对氯霉素的光催化降解效率高于TiO2纳米管(NT)。在高压汞灯下TiO2纳米管(NT)和TiO2纳米棒(NB)对氯霉素的光催化降解过程均遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型。     

水热法制备的纳米氧化锌阵列及在棉织物上的应用

以硝酸锌和六亚甲基四胺为原料,采用低温水浴法在棉织物表面实现ZnO纳米棒阵列生长的控制,并探讨了反应物溶液的浓度、反应温度、反应时间对ZnO纳米棒阵列生长的影响,同时对所制备的样品进行了抗紫外、光催化等测试、表征及性能分析。结果表明:棉织物表面生长的ZnO纳米棒结构为六方纤锌矿晶体;在反应物溶液浓度为0.025 mol/L,反应温度为90℃,反应时间为3 h时,制备得到形貌规整和定向生长的ZnO纳米棒阵列,赋予棉织物良好的光催化、抗紫外、自清洁等性能。     

g-C_3N_4/C/Ag复合材料的制备及其光催化性能的影响

为了提高石墨型氮化碳(g-C_3N_4)的光催化性能,通过水热还原法制备了g-C_3N_4/C/Ag纳米复合材料,并用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)和高分辨率傅立叶变换红外(FTIR)光谱表征了产品的微观形貌和化学组成。产品的紫外可见光吸收光谱分析表明,加入的纳米银可以提高复合材料的光吸收范围和可见光的吸收强度。用制备得到的四种样品进行了亚甲基蓝的降解实验,发现当反应条件为180℃,反应时间为6 h时,得到的g-C_3N_4/C/Ag纳米复合材料的光催化降解性能最好。表明成功制备出了g-C_3N_4/C/Ag纳米复合材料,其光催化性能比g-C_3N_4更强。     

SiO2改性纳米ZnO防晒剂的制备及应用

用二氧化硅(SiO₂)对纳米氧化锌(ZnO)防晒剂表面进行改性以降低纳米ZnO的光催化活性,从而减少光催化时产生的活性氧基团对皮肤的损伤和对有机物的降解并且最终制备出SiO₂包覆纳米ZnO的ZnO@SiO₂复合颗粒。透射电子显微镜(TEM)图像显示ZnO@SiO₂复合颗粒呈球状并且具有壳层结构。傅里叶变换红外光谱(FTIR)结果证明SiO₂包覆在纳米ZnO表面。光催化性能测试结果证实,SiO₂壳层有效降低了纳米ZnO光催化活性。将ZnO@SiO₂复合颗粒和有机防晒剂复配制得防晒乳液,并且对乳液进行防晒性能评价。结合紫外屏测试结果和SPF测量结果可以证明,ZnO@SiO₂和甲氧基肉桂酸乙基己酯复配表现出良好的协同效果,具有高紫外屏蔽能力的广谱防晒效果。     

纳米氧化锌和纳米银对棉织物的多功能整理

以植物金银花提取物作为还原剂制备了纳米ZnO和纳米Ag,通过浸轧法将纳米ZnO单独整理以及将两者依次整理到棉织物上制备多功能棉织物(ZnO-棉织物、ZnO/Ag-棉织物).利用SEM、XRD、FTIR分析了整理前后棉织物的形貌和结构,并探讨了整理后棉织物的多功能性.结果表明,棉织物上的纳米粒子分布较均匀且发生了轻微团聚.与ZnO-棉织物相比,ZnO/Ag-棉织物对亚甲基蓝(MB)和红酒的降解率分别提高了7.09％和10.61％,说明纳米Ag提升了纳米ZnO的光催化活性.ZnO-棉织物经过10次洗涤后其纳米粒子含量虽有小幅下降,但对MB的降解率仍达到83.24％以上,说明负载纳米粒子后棉织物具有良好的自清洁能力和耐洗性能.此外,ZnO-棉织物和ZnO/Ag-棉织物的紫外防护系数(UPF)值分别达到33.23和41.06,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到95％以上,表现出优良的抗紫外线性和抗菌性能.     

ZnO/碳纳米管复合光催化材料对抗生素的光催化降解

采用溶胶法合成了ZnO/碳纳米管复合光催化材料,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)等手段对复合催化剂进行了表征。以氙灯(250～800 nm)为光源,盐酸四环素为降解对象,评价样品的光催化活性。比较ZnO/CNTs复合材料和纯ZnO对抗生素的降解能力,并考察光催化剂的重复利用能力。结果表明,通过溶胶法得到了在碳纳米管表面均匀、致密包覆ZnO颗粒的复合材料。由于ZnO/CNTs材料良好的吸附性能,其光催化活性高于纯ZnO,在300 W氙灯光源下反应2 h,对盐酸四环素的降解率达82.38%,同时复合材料显示了抑制ZnO光蚀的能力。     

纳米ZnO/膨润土光催化降解亚甲基蓝研究

以Zn(NO3)2和膨润土为原料,采用沉淀法制备纳米ZnO-膨润土复合光催化材料,用FT-IR、XRD和SEM对其结构和形貌进行了表征。以高压汞灯为光源,光催化降解活性亚甲基蓝模拟染料废水,研究了ZnO/有机膨润土光催化降解性能,讨论了影响亚甲基蓝降解率主要因素。结果表明,在光照射下1.5 h,ZnO/膨润土光催化降解亚甲基蓝达96%,其重复使用降解效果保持稳定,利用该复合光催化材料降解有机染料废水是一种可行的方法。     

银负载纳米氧化锌光催化降解水中培氟沙星

采用共沉淀法和光还原法制备银负载纳米氧化锌光催化剂(Ag/ZnO),运用X射线衍射和UV-Vis方法对Ag/ZnO催化剂进行分析、表征,结果显示:负载Ag的ZnO催化剂除了有纤锌矿相ZnO的衍射峰外,还出现单质Ag的衍射峰;Ag负载可增强ZnO在可见区域的吸收。实验结果表明:当银负载量为0.5mol%时,培氟沙星溶液浓度为15 mg/L,银负载纳米氧化锌催化剂用量为0.4 g/L时,光催化性能最好,紫外灯照射下反应5 h,降解率高达78.4%。     

AgBr/ZnO/GO复合物的制备及其光催化降解和抗菌性能研究

采用水热法制备AgBr/ZnO/GO复合物,采用XRD、UV-Vis、SEM、TEM、EDS及XPS对复合物进行表征;以亚甲基蓝(MB)为模型研究复合物在可见光照射下的光催化降解性能,以大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)为模型研究复合物的抗菌性能;通过比较ZnO、ZnO/GO及AgBr/ZnO/GO的光催化降解性能和抗菌性能,研究AgBr及GO在催化过程中的作用,探究AgBr/ZnO/GO复合物的光催化机理。结果表明,AgBr及ZnO能很好地沉积在GO上,AgBr、ZnO、GO发挥协同作用使得AgBr/ZnO/GO复合物的光催化降解性能和抗菌性能显著提高;AgBr及GO的加入能够增强ZnO的吸光强度、拓宽ZnO的吸光范围、促进光生电子-空穴的分离;与ZnO、ZnO/GO比较,AgBr/ZnO/GO复合物在可见光照射下具有更优的MB降解性能,且对E.coil及S.aureus表现出更佳的抗菌性能,有望在水污染处理中得到应用。     

g-C3N4/Ag/Ag3PO4复合物的制备及其光催化性能

采用煅烧-沉积-光照还原法制备了g-C₃N₄/Ag/Ag₃PO₄复合材料(CAA)利用XRD、FT-IR、SEM、TEM、UVVis、XPS和PL等对其进行表征。在模拟太阳光下,CAA光催化降解亚甲基蓝(MB)和清除氮氧化物(NO_x)的性能显著优于Ag/Ag₃PO₄和g-C₃N₄最优的CAA₁₀在10min内的MB降解率为99.49%、NO_x清除率为63.11%。结果表明,Z机制耦合银纳米粒子的局域表面等离子体共振效应是复合材料光催化性能增强的主要原因。