纳米氧化锌的制备及光催化性能研究进展

纳米氧化锌作为一种具有优良光催化性能的半导体材料,其制备方法及光催化性能研究受到广泛关注。对近几年来纳米氧化锌的合成工艺、光催化降解有机污染物方面的应用研究做一综述,并展望其未来发展。     

纳米氧化锌的制备及抑菌性能的研究

采用液相沉淀法制备了纳米氧化锌,分别用X射线衍射分析（XRD）、紫外可见吸收光谱（UV-Vis）、红外光谱等物理手段对纳米氧化锌进行了表征,并运用抑菌圈法对所制备的纳米氧化锌进行了定性的抗菌性研究。结果表明,制备的纳米氧化锌颗粒大小均匀,分散性较好,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有良好的抑制效果。     

铁掺杂氧化锌纳米晶的制备及光催化性能研究

通过水热法制备了铁掺杂氧化锌纳米晶,采用红外、X射线衍射（XRD）、可见光谱对其进行了表征,并以铁掺杂纳米氧化锌对亚甲基蓝进行催化降解实验来检验其催化降解性能,结果表明当Fe^＋／ZnO纳米晶浓度为1．0mol／L、亚甲基蓝质量浓度为5mg／L、太阳光照射3h时,甲基橙降解效果最好,降解率达90％以上。     

均相沉淀法制备纳米氧化锌及光催化性能研究

介绍了以醋酸锌和尿素为原料,均相沉淀法制备了纳米氧化锌粉体,并将其应用到亚甲基蓝的光催化降解。采用红外、扫描电镜和热分析对样品进行了表征,利用紫外-可见吸收研究Zn O的光催化降解性能。结果表明,醋酸锌和尿素摩尔比1∶2,400℃下焙烧3 h,用量为25 mg,Zn O对亚甲基蓝降解达到98.1%,所得粉体颗粒均匀,分散性较好。     

均相沉淀法制备纳米氧化锌及光催化性能研究

介绍了以醋酸锌和尿素为原料,均相沉淀法制备了纳米氧化锌粉体,并将其应用到亚甲基蓝的光催化降解。采用红外、扫描电镜和热分析对样品进行了表征,利用紫外-可见吸收研究Zn O的光催化降解性能。结果表明,醋酸锌和尿素摩尔比1∶2,400℃下焙烧3 h,用量为25 mg,Zn O对亚甲基蓝降解达到98.1%,所得粉体颗粒均匀,分散性较好。     

纳米球状氧化锌的制备及光催化性能研究

在不添加表面活性剂条件下,用水热法合成制备出球状ZnO颗粒.利用X射线衍射(XRD)、电镜扫描(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)等手段对产物进行表征,并根据实验结果提出可能的生长机理,并将制备的ZnO在紫外光照射下光催化降解30 mg/L的偏二甲肼(UDMH)废水.实验结果表明:制备的球状ZnO属于纳米级...     

液相合成纳米氧化锌及其光催化性能探讨

以硝酸锌和氢氧化钠为原料,分别以水和醇作为溶剂,采用液相直接沉淀法合成纳米氧化锌。在以水为反应溶剂条件下,研究了反应时间、反应温度、反应物浓度和反应物配比对纳米氧化锌中位径和形貌的影响,得到制备较小中位径及合适长径比纳米氧化锌的最优反应条件,即:反应时间为3 h、反应温度为70 ℃、锌离子浓度为0.5 mol/L、锌离子与氢氧根浓度比为1:2。在上述最优反应条件下,研究了不同醇溶剂对纳米氧化锌中位径、形貌及其光催化性能的影响。研究发现,随着溶剂碳链长度的增长,纳米氧化锌中位径呈现上下波动,无明显变化规律,形貌由球状向柱状发展,光催化性能总体不断减弱。     

纳米氧化锌光催化涂料降解甲醛的研究

采用水热法制备纳米Zn O(氧化锌),并利用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)法等对其结构进行了表征。将自制的纳米Zn O引入光催化涂料中,并以暗箱内甲醛降解率为评价指标,着重探讨了纳米Zn O负载量、温度和湿度等对光催化涂料甲醛降解率的影响。研究结果表明:当紫外(UV)灯照射150 min、暗箱温度为25℃、暗箱中相对湿度为50%和纳米Zn O负载量为6 g时,光催化涂料的甲醛降解率88%。     

纳米氧化锌的制备方法及其光催化性能

纳米氧化锌（ZnO）作为一种高功能材料,被广泛应用于气体传感、催化、能源、光电材料等领域,在紫外光照射下,可产生光致电子-空穴对,表现出良好的光催化特性,可以提高氧化还原反应的速率,氧化难降解有机物用于污染治理,具有无毒、高效、低成本等优点。综述了近年来纳米氧化锌的制备方法及原理,介绍了其光催化性能的机理和表征方法。提出今后需加强对掺杂纳米ZnO的理论和制备技术研究,加大纳米ZnO薄膜光催化性能的研究,对纳米ZnO进行改性,提高光催化活性,进一步拓宽工业化应用领域。     

纳米氧化锌光催化降解壬基酚聚氧乙烯醚

以工业氧化锌为原料应用氨浸法制备了具有光催化活性的纳米ZnO粉体,并利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和N2物理吸附(BET)等手段对所得样品进行了表征。进一步对其降解表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NPE-10)溶液的光催化性能进行了研究,考察了煅烧温度、煅烧时间、催化剂用量、溶液初始浓度等不同因素对其降解性能的影响。研究表明:在300℃下煅烧2 h所得纳米ZnO具有较小的粒径和较大的比表面积,在溶液初始浓度为50 mg/L,催化剂用量为0.1 g时具有比较好的光催化活性,在氙灯照射下,5 h降解率达到70%以上。     

ZnO薄膜的制备及光催化性能研究

采用溶胶 凝胶法在石英玻璃基底上制备出性能优良的ZnO薄膜。并通过XRD、AFM和UV VIS吸收光谱对薄膜的结构及形貌进行表征,研究了降解温度、苯酚溶液的初始浓度和空气流量对ZnO薄膜光催化性能的影响,ZnO薄膜光催化降解苯酚的最佳条件：降解温度25～45 ℃,空气流量40 mL·min^－1。起始浓度越低,降解效果越显著,同时实现了ZnO薄膜催化剂的固载,催化效果显著。同时研究了ZnO薄膜催化剂的固载。固载后的ZnO薄膜催化剂催化效果显著,且便于回收利用。     

燃烧法制备纳米ZnO及光催化降解甲基橙的研究

分别以甘氨酸和柠檬酸为燃料,Zn（NO3）2为氧化剂,采用燃烧法制备纳米ZnO粉体并采用模拟太阳光进行甲基橙光催化降解研究。XRD和SEM表征样品表明,燃烧法能简单、快速制备纳米ZnO粉体。研究表明,燃烧剂和氧化剂的配比以及反应温度对制备的纳米ZnO降解甲基橙效果有较大影响。Zn（NO3）2与甘氨酸之比为0．2～0．5（物质的量比）,反应温度为5000C;Zn（NO3）2与柠檬酸之比为1．5,反应温度为600℃进行反应制备得到的纳米ZnO降解甲基橙效果较好。降解实验的结果表明,纳米ZnO能有效地光催化降解甲基橙染料。以柠檬酸为燃料制备的ZnO样品,在1h内对10mg·L^-1甲基橙溶液的降解率为90％。     

Preparation and photocatalytic properties of a nanometer ZnO–SnO2 coupled oxide

A nanometer coupled oxide ZnO–SnO₂ was prepared using the co-precipitation method employing NH₃·H₂O as the precipitant. The oxide was characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM) and UV diffuse reflectance spectrum (DRS). The photocatalytic activity of nanometer coupled oxides was studied using methyl orange as a mode organic pollutant. The relationship between the photocatalytic activity and the microstructure of nanometer coupled oxides was also discussed in the paper. Experimental results showed that the nanometer coupled oxides mainly consist of nanometer ZnO and SnO₂, and they have the same excellent photocatalytic activity as Degussa P25 TiO₂ for the degradation of methyl orange (MO). Moreover, the photocatalytic activity of the coupled oxides increases gently at first, then decreases rapidly with the increase of the calcination temperature. But a small amount of nanometer Zn₂SnO₄ was formed in the mixture of coupled oxides when the calcination temperature was higher than 700 °C.     

Preparation and photocatalytic kinetics of nano-ZnO powders by precipitation stripping process

Ultra-fine zinc oxalate powders were prepared through a precipitation stripping method with bis(2-ethylhexyl) phosphate (HDEHP) diluted by tetrachloride carbon as the extractant, and oxalic acid ethanol aqueous solution as the re-extractant and precipitator. Zinc oxide powders were obtained by decomposing zinc oxalate powders at 450uC. The prepared zinc oxide powders were characterized by transmission electron microscope (TEM), Scanning electron microscope (SEM), Thermogravimetric analysis (TG), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transmission infrared (FT-IR) spectrum. The photocatalytic performance of methylene blue by zinc oxide was studied based on the Langmuir model and Photo-Layer model. The results show that some zinc oxide powders were micro-multipore materials with hexagonal crystal. The particle size was around 32 nm. The photocatalytic process was the control step in the chemical reaction. The photo catalytic process followed pseudo-first order kinetics and •OH concentration inside the photo-layer in different reaction condition were calculated according to the Photo-Layer model. __________ Translated from Transactions of Beijing Institute of Technology, 2007, 27(7): 641–645 [译自: 北京理工大学学报]     

微波合成纳米氧化锌及其应用研究进展

介绍了近年来微波技术在制备特殊形态和性能的纳米氧化锌中的方法应用及纳米氧化锌的晶体生长机理,阐述了利用微波技术制备的纳米氧化锌在应用于催化合成有机物和光催化降解有机污染物过程中所表现出的优异性能,并对微波技术在制备纳米氧化锌领域的应用前景进行了展望。     

纳米氧化锌光催化剂的制备及应用

综述了纳米金属氧化锌材料半导体光催化剂的化学结构和应用性能的一些相关技术研究进展,包括影响纳米氧化锌半导体材料光催化化学结构和应用性能的一系列重要因素,如氧化锌的形貌、尺寸大小、离子掺杂、半导体复合等以及纳米氧化锌与纳米氧化锌和氧化锌复合材料的制备与应用。氧化锌作为一种宽禁频射带的新型半导体材料,具有良好的电学、光学和电子催化性能,是一种具有广阔发展空间的新型光催化材料。     

纳米氧化锌在工程胎配方中的研究与应用

介绍了纳米氧化锌在工程胎胎面上层胶及缓冲层胶配方中的研究与应用,分别在工程胎胎面上层胶及缓冲层胶使用纳米氧化锌按 60%、70%、80%的比例代替普通氧化锌进行对比试验,实验结果表明,使用纳米氧化锌按70%比例代替普通氧化锌,胶料的硫化特性整体后移延迟,胶料比重下降,拉伸强度略有提高,定伸应力提高明显,胎面磨耗显著下降,生热性能降低,撕裂性能和H抽出性能有所提高,老化性能有所改善,成品性能优于正常配方;并且配方成本有一定的降低。     

纳米TiO_2的制备、表征及光催化降解酸性品红

以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2粒子,对其进行了TG-DTA,XRD,TEM和BET分析,并分别在紫外光和可见光下考察了其光催化降解酸性品红性能。结果表明,自制的纳米TiO2对酸性品红具有很好的光催化降解脱色能力,500℃的样品在紫外光下,20 min内即可将200 mg/L的酸性品红溶液完全降解脱色,在可见光下,210 min内酸性品红的脱色率达80%。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛及其对苯酚的光催化性能研究

以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了纳米TiO2粉末。采用透射电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物相、形貌和热稳定性进行了表征。通过粉体对苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明TiO2具有良好的光催化氧化性能。     

纳米二氧化铈的制备及光催化性能

介绍了一种以双氧水氧化硝酸铈[Ce(NO3)3],并用氨水沉淀制备纳米二氧化铈粉末（CeO2）的方法,用扫描电镜（SEM）观察了产物的颗粒形貌和粒度,分析了其制备过程中影响微观形态的因素。通过尾气降解试验装置研究了纳米CeO2对汽车尾气中的有害气体（HC、NOx）的光催化降解效能。结果表明：当Ce(NO3)3浓度为2.0 mol/L,氨水浓度为1.0 mol/L,选用乙醇和乙二醇为分散剂时,制备的球形纳米CeO2粒度在50 nm左右且分散性良好,对HC、NOx气体降解率可分别达12%和90%,具有良好的光催化性能。