微波法制备纳米氧化锌及其光催化性能研究

以硫酸锌和尿素为原料,采用微波加热法制备纳米氧化锌,比较了不同工艺条件下制备的纳米氧化锌的性能,结果表明,不同反应时间制备的纳米氧化锌均为六方晶系的纤锌矿结构,颗粒大小平均为52．14nm,反应时间、反应物浓度及焙烧温度对纳米氧化锌的光催化性能均有一定的影响。反应时间1．5h、硫酸锌的浓度0．25mol／L、焙烧温度450℃时,纳米氧化锌的光催化效果较好。     

纳米氧化锌中空柱的制备及其光催化性能的研究

以醋酸锌和氨水为原料,超声法制备出氧化锌中空柱,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、Uv-vis漫反射对纳米ZnO的形貌、结构进行了表征,以有机染料亚甲基蓝溶液为光催化反应模型降解物,考察纳米ZnO的光催化性能。结果表明:制备出的纳米氧化锌呈中空的柱形,长约2～3μm,直径约300nm,壁厚约40nm,结晶良好。当加入纳米ZnO为0.4g/L,光降解时间为75min,对亚甲基蓝溶液的降解率可达到99.08%。     

石墨烯-氧化锌纳米棒复合材料的超声法制备及其光催化性能

以鳞片石墨为原料,用浓硝酸对其插层后膨胀制备出膨胀石墨,以滚压振动磨预处理的超细微锌粉为锌源,以蒸馏水和无水乙醇作为分散剂,经30kHz的超声波处理8h即得到复合结构良好的石墨烯-氧化锌纳米棒复合光催化剂(ZnO/G),考察了锌粉和膨胀石墨不同比例对复合材料光催化性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、激光拉曼仪(Raman)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱分析仪(UV-Vis)等测试手段对复合光催化剂进行表征,结果表明,复合材料中的氧化锌纳米棒呈现出六方晶系纤锌矿结构,并均匀覆盖在石墨烯表面上,其直径大约为20nm。不同比例制得的复合材料对甲基橙的降解效率差别较大,其中锌粉为1.0g时,复合材料的光催化性能明显优于等量的氧化锌纳米棒材料。     

锰掺杂氧化锌纳米线的制备及其光催化性能

采用水热法制备氧化锌纳米线,并通过降解甲基橙评价其光催化活性。以聚乙二醇为模板,氯化锌和氯化锰为原料,在120℃下能获得具有纤锌立方结构的锰掺杂氧化锌纳米线,直径大约为30nm,改变聚乙二醇和氢氧化钠的量,可获得锰掺杂氧化锌纳米线阵列。此外,相比纳米线阵列,锰掺杂氧化锌纳米线具有更好的光催化性能,在120min能降解浓度为20mg／L的β甲基橙溶液。     

rGO/ZnO纳米复合材料的制备及其光催化降解性能及机理研究

采用一锅法制备具有可见光活性的还原氧化石墨烯(rGO)/ZnO纳米复合材料,将其应用于光催化降解罗丹明B(RhB),并获得了优异的降解效果。结果表明：该复合材料具有六方纤锌矿结构,rGO均匀包覆在ZnO上,表面光滑呈现出颗粒及不规则片状。rGO/ZnO对RhB的降解率为97.8%,催化活性优于单独的ZnO。自由基捕获实验表明,光催化降解RhB的活性物种主要是·OH^-和·O^-₂,并由此推测了光催化降解机理。     

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。     

氧化锌插层蒙脱土纳米复合材料的制备及其光催化活性

采用一种简便的方法制备了氧化锌插层蒙脱土纳米复合材料。首先将蒙脱土充分充水后进行冷冻,具有层状结构的蒙脱土充水后会发生膨胀,部分从块状的蒙脱土上剥离形成超薄的片层结构。然后通过可控的水热过程使氧化锌纳米粒子进入蒙脱土层间或覆盖于表面。结果表明,直径1~3 nm 的纳米氧化锌会插层于蒙脱土的层间,而直径达10~25 nm的纳米氧化锌则会镶嵌在蒙脱土表面。该纳米复合材料对模拟污染物甲基橙具有优异的光催化性能。     

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。     

氧化锌/环氧纳米复合材料的制备及其光学性能研究

采用均相沉淀法制备了氧化锌(ZnO)前驱体,通过煅烧前驱体制备了不同粒径的ZnO纳米颗粒,并在此基础上制备了ZnO/环氧纳米复合材料.借助TG、XRD和TEM等手段对纳米ZnO进行了表征,采用UV-VIS研究了ZnO含量、颗粒粒径等因素对复合材料光学性能的影响.研究结果表明:在紫外光区,提高ZnO的含量和选择ZnO最佳粒径,可以改善对紫外光的屏蔽效果;随着ZnO粒径的减小,ZnO对紫外光的屏蔽存在明显的蓝移现象,因此选择合适的粒径尤为重要.在可见光区,ZnO含量和颗粒粒径的影响相似,当ZnO含量低于0.07wt%、粒径小于27nm时复合材料的透过率几乎没有变化,增加含量或增大粒径透过率则随之下降.当ZnO的粒径为27nm时,添加0.07wt%的ZnO所制备的ZnO/环氧纳米复合材料具有优异的光学性能:在保持可见光区高透明性的同时又能够对紫外光区有良好的屏蔽效果,能够满足LED封装等光学器件的需要.     

纳米ZnO/Ag的制备及其光催化性能

以Zn(CH3COO)2·2H2O和AgNO3为原料,丙烯酰胺为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,用高分子凝胶法在较低的温度下制备出纳米ZnO/Ag.对纳米ZnO/Ag的结构和性能进行了表征,并研究了它的光催化活性.结果表明:在这个方法中,利用丙烯酰胺自由基聚合反应,同时利用网络剂有两个活化双健的双功能团效应,将高分子链联结起来构成网络.高分子凝胶形成的极小且均匀的网络限制了ZnO/Ag晶粒之间的团聚.制备出的纳米ZnO/Ag粉料颗粒为球形,未被Ag包覆的纳米ZnO的平均粒径约15 nm,被Ag包覆的纳米ZnO的平均粒径约45 nm.在次甲基蓝水溶液中加入3 g/LZnO/Ag粉料后,次甲基蓝的降解率为100%.沉积贵金属Ag使ZnO纳米粉料的光催化活性得到了很大提高,且可以重复使用.     

薄片状C60/ZnO纳米复合材料的制备及其光催化性能

首先通过简单沉淀法制备了薄片状纳米ZnO,再利用化学吸附作用将C60与ZnO复合得到C60/ZnO纳米复合材料。采用XRD、SEM、XPS、Ra-man、DRS、PL等技术对样品进行表征,紫外光下以亚甲基蓝(MB)作为探针分子,研究C60/ZnO纳米复合材料的光催化活性。结果表明,C60/ZnO纳米复合材料的光催化活性优于单纯的纳米ZnO,且1%(质量分数)C60/ZnO的光催化活性最高,这是由于C60具有良好的接受和传导电子的作用,抑制了光生电子和空穴的复合,从而提高了光催化效率。     

一种银掺杂的ZnO/ZnSnO3复合光催化剂的制备及其光催化性能

以Zn(NO3)2·6H2O和SnCl4·5H2O为原料,氨水为沉淀剂,利用沉淀一煅烧法结合光沉积法分别制备了ZnO、ZnSnO3、ZnO/ZnSnO3和Ag/ZnO/ZnSnO3单、双和3组分光催化剂.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM),紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)和X射线荧光光谱对样品进行了表征....     

晶面择优取向ZnO纳米棒阵列膜的制备及其光催化活性研究

采用简单、低温的方法,在修饰过的Zn片上成功制备出具有高度取向的ZnO纳米棒阵列.用SEM、XRD和PL技术对制备出的ZnO纳米棒的结构和谱学特性进行了表征,并通过降解甲基橙溶液研究了其光催化活性.结果表明,ZnO纳米棒是六方钎锌矿晶,与基底垂直,具有沿(002)晶面择优生长的特征.统计结果显示,湿化学反应24h后90%以上的ZnO纳米棒直径为80～140nm,长度为4μm.在PL谱中观察到3个荧光发射带,中心波长分别位于386nm的紫带、524nm的绿带和450～500nm附近的蓝带.ZnO纳米棒的光催化反应为一级反应,表观速率常数与甲基橙的初始浓度有关.     

微/纳米ZnO绒球的制备及光催化降解有机染料

以谷氨酸-氟硼酸(GluBF4)离子液体水溶液为反应介质,以物质的量比为1∶6的二水合醋酸锌[Zn(Ac)2·2H2O]和NaOH为原料,室温下制备前驱体,再微波辅助加热制备了微/纳米ZnO粉体,获得了单一形貌较高比表面积微/纳米ZnO绒球。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面(BET)、能谱(EDS)等对产物进行了结构与性能表征。所得产物为六方晶系纤锌矿结构,绒球直径在1.6~3.0μm之间,粒径平均尺寸20.4nm,绒球比表面积为28.3m2/g,产物纯度高,收率95.6%。该纳米材料在自然光下表现出较高的光催化活性和形态稳定性。分别配制浓度为10mg/L的100mL甲基橙(methylorange,MO)、溴甲酚绿(bromocresolgreen,BG)水溶液,30mg纳米ZnO为光降解催化剂,太阳光激发下5h脱色率分别达74.3%和86.4%,重复利用5次,催化剂形貌不变、重量未发生变化。     

分级微/纳结构ZnO的制备及其光催化性能

分别采用溶剂热法和草酸盐法制得具有分级微/纳结构但形貌迥异的两种ZnO材料,以亚甲基蓝溶液(MB)作为目标降解物对其光催化性能进行评价。结果表明:溶剂热法所制得的ZnO呈花状微球形貌,由纳米片自组装而成;草酸盐法所制得的ZnO为微米棒状形貌,以纳米颗粒为基本单元发展而来。草酸盐法ZnO材料具有更为优异的光催化性能,其对亚甲基蓝溶液的降解反应速率常数是溶剂热法ZnO材料的7.65倍。活性自由基物种鉴定结果证实,两种ZnO材料在受到紫外光激发时均能产生·OH和·O₂^-活性自由基。两种ZnO样品光催化性能的差别源于能带结构不同所引起的活性自由基生成数量上的差异。较之溶剂热法ZnO,草酸盐法ZnO在受紫外光激发时产生的·OH和·O₂^-数量更多,且以强氧化能力的·OH为主,因而表现出更为优异的光催化性能。     

苯并噁嗪/POSS纳米复合材料的合成与性能研究

以双酚A、多聚甲醛、11-氨基十一酸和环氧化POSS为原料合成了苯并噁嗪-POSS纳米复合材料。采用傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪和热重分析分别对其结构、热固化行为和热稳定性进行表征。结果表明:随着POSS含量的增加,其固化起始温度和终止温度呈下降趋势,苯并噁嗪树脂的热稳定性能随之提高,当POSS含量为5%时,双酚A-POSS苯并噁嗪树脂的残炭量达到最大为23.0%。     

ZnO／Ag纳米复合抗菌剂的分散与性能研究

以XRD、TEM、激光粒度分布对自制ZnO／Ag纳米复合抗菌剂进行表征，对其抗菌、抗藻和安全性能进行检测。结果表明：经PAAS分散后，ZnO／Ag纳米复合抗菌剂的团聚程度大大降低，分散剂PAAS的加入质量分数对ZnO／Ag纳米复合抗菌剂分散效果的影响呈抛物线状，最佳加入质量分数为48％，平均粒径为11．8nm。ZnO／Ag纳米复合抗菌剂具有优良的抗菌、抗藻和安全性能，对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度均为50mg／L，对小球藻菌的最小抑菌浓度为5mg／L，对小鼠的急性经口毒性的LD50为9260mg／kg，对皮肤无刺激性。     

以PAMAM树形分子为模板剂纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究

以3.5代端酯基PAMAM树型分子为模板,成功制备了颗粒均匀的纳米氧化锌.采用TEM、XRD及UV-vis等手段对合成样品的形貌和结构进行表征.初步探讨了纳米ZnO形成的可能模板机理.测试其在紫外光作用下光降解罗丹明B的性能,结果表明,该法制备的纳米ZnO具有很高的光催化活性.     

The fabrication of ZnO/MgO multilayer films on Si (1 1 1) by PLD

ZnO/MgO multilayer thin films were fabricated on Si (1 1 1) substrates by pulsed laser deposition (PLD) at 600 °C for 30 min. The oxygen pressure and laser repetition were kept at 20 Pa and 5 Hz, respectively. The PL measurements suggest that the UV peaks have a blue excursion of 4 nm from 379 to 375 nm, compared with ZnO films. The XRD analysis indicates that the position of ZnO (0 0 2) peaks from ZnO/MgO multilayer films have about 0.12° shift from 34.421°, that of ZnO films, to 34.545°. From TEM images, the thickness of the films is about 200 nm. By HRTEM and SAD images, the crystal phases and the polycrystalline state were observed in the multilayer films.     

炭基氧化锌复合材料的研究进展

概述了炭基氧化锌复合材料的制备方法、类型以及影响氧化锌表面形貌的主要因素。从复合材料光催化协同作用机制入手,介绍了国内外炭基氧化锌复合材料制备的研究现状,并在此基础上展望了炭基复合材料的发展方向和研究前景,希望可以对氧化锌炭基复合材料的制备提供一些有价值的参考。