Zn/纳米棒阵列ZnO/聚噻吩复合电极的制备及光电化学性质

使用简单的水热法在锌片上生长ZnO纳米棒阵列,并用电化学共聚制备了ZnO纳米棒阵列与聚噻吩(Zn/ZnO/PTH)复合膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对ZnO的结构和形貌进行表征,XRD结果表明产物为六方纤锌矿型ZnO。SEM结果表明,在垂直锌片方向生长了包括纳米棒、纳米片、纳米线的表面光滑的ZnO纳米阵列,其中以纳米棒为主,其直径为30～100nm,长度1μm。用光电流作用谱、光电流-电势图研究了Zn/ZnO/PTH电极的光电转换性质。结果表明,PTH修饰ZnO/Zn电极可使光电流产生波长发生明显红移,使其光电转换效率提高了4倍,填充因子FF=33%,光电转换效率η=1.25%。     

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.     

纳米ZnO的制备及光催化性能研究

纳米ZnO因其优良的特性而在光催化、橡胶、医药和化妆品行业等方面有广泛的应用。采用水热法、直接沉淀法、固相法和溶胶-凝胶法等4种方法制备了纳米ZnO。利用X射线衍射仪对试样进行物相分析,使用jade软件进行数据分析,并计算分析样品的平均粒径,结果显示样品的粒径均小于50nm。使用甲基蓝和甲基橙作为光催化对象进行纳米ZnO的光催化实验,检测不同制备方法对所制纳米ZnO在阳光照射下光催化能力大小的影响,并通过紫外-可见分光光度计测试实验前后试剂的吸光度。结果表明纳米ZnO能催化甲基蓝和甲基橙褪色,且对甲基蓝的脱色效果更为显著。     

纳米ZnO的光催化和光致发光性能

纳米ZnO的制备方法、生长机理、性能及应用已被广泛研究并取得很大进展,尤其是纳米ZnO的光催化降解及光致发光因具有广阔的应用前景而引起高度重视.着重介绍了目前国内外ZnO纳米粒子的光催化、降解和纳米线/棒的光致发光性能的研究及成果.     

BiOCl/ZnO复合光催化剂的制备及其光催化性能

以Zn(NO3)2·6H2O,NaOH和KCl以及一定量的Bi(NO3)3·5H2O为起始原料,采用水热法制备不同比例的BiOCl/ZnO复合光催化剂.采用X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等测试手段对BiOCl/ZnO进...     

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。     

纳米Zn/ZnO复合结构的制备及其暗室催化性能

利用滚压振动磨在室温条件下将金属锌粉制备成尺寸在20～30nm的Zn颗粒,在260℃预热纳米Zn颗粒并使其与常温常压水蒸气反应生成ZnO与Zn的复合结构。将水解产物作为催化剂在完全避光的暗室条件下对甲基橙进行降解实验,在60min内甲基橙的降解率即可达到80%以上,说明这种纳米ZnO/Zn复合结构对甲基橙具有优异的暗室催化效果,且反应过程符合拟一级动力学方程。分析其原因可能为机械力作用使得纳米结构内部存在大量晶格缺陷,形成电荷不均匀区域,并以电子空穴对的形式存在。同时在水解反应过程中,未反应的Zn颗粒附着在ZnO纳米棒上,形成金属-半导体复合结构,可有效降低电子空穴的复合几率,从而增大ZnO纳米结构的催化效率。     

溶液法制备ZnO纳米阵列的影响因素及光催化活性

利用无水醋酸锌原位水解生成的纳米ZnO作晶种,通过溶液法制备ZnO纳米阵列,研究反应过程中各因素对ZnO纳米阵列形貌的影响,并对制得的ZnO纳米阵列的光催化活性进行研究。结果表明:采用浸涂方式制备晶种,生长得到的ZnO纳米阵列在衬底表面均匀密集分布;采用喷涂方式制备晶种,生长得到的ZnO纳米阵列存在着较大的空白区域。在晶种前驱体溶液中添加二乙醇胺或甲酰胺,会引起纳米ZnO成核的聚集,不利于制得分布均匀的ZnO纳米阵列。反应溶液pH=6.7时,可得到均匀、密集且取向性良好的ZnO纳米阵列结构。以不锈钢金属网为基底制备的ZnO纳米阵列应用于15mg/L甲基橙的光催化降解,3h即降解完全,且进行连续三次反应后仍表现出良好的光催化活性。     

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。     

ZnO复合石墨相氮化碳纳米片的制备及其光催化性能研究

为了提高石墨相氮化碳光催化性能,本文以尿素、硫脲、醋酸锌为前驱体,通过氧化热剥离与共混煅烧法分别制备g-C₃N₄纳米片和ZnO/g-C₃N₄异质结复合材料,并采用TEM、FTIR、XRD、UV-Vis DRS、BET等表征手段对制备的催化剂进行结构表征。以罗丹明、大肠杆菌为探针,考察了催化剂的光催化降解性能和抑菌活性。结果表明：以尿素和硫脲为前驱体,经过氧化热剥离处理后能得到的g-C₃N₄ 2D纳米片,其比表面积更大、光催化性能更加优异,且其对罗丹明的降解率较未剥离的g-C₃N₄提高了21.2%。在40 min氙灯照射下,纯g-C₃N₄并未表现出良好的抑菌性能,而通过ZnO复合制备的ZnO/g-C₃N₄异质结复合材料,在光催化降解率和抑菌活性方面均有很大提高,其中复合20%ZnO制得的ZnO异质结复合材料表现出最佳的光催化性能...     

温度对ZnO／Ag纳米复合抗菌剂前驱体及产物的影响规律研究

以硫酸锌、硝酸银为原料，碳酸氢氨为沉淀剂制备出高纯度ZnO／Ag纳米复合抗菌剂。重点研究了合成温度及煅烧温度对前驱体微观形貌及最终产物的结构、成份、形貌的影响规律。用TEM、XRD、TG-DTG对前驱体和ZnO／Ag纳米复合抗菌剂进行了表征，结果表明：随着合成温度的升高，前驱体产物的形态由线棒状逐渐变为球团状，并且由非晶态逐渐转化为晶态；450℃煅烧所得复合粉体由六方纤锌矿纳米ZnO和立方结构纳米Ag组成，粒径集中在15nm左右，粒子大小均匀，分散性良好；经权威机构检测本抗菌剂抗菌性能优异。     

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。     

ZnO/In2O3纳米异质结的合成及其光催化性能的研究

通过热水解法成功制备出了形貌均一的ZnO/In₂O₃异质结光催化材料, 采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)以及透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌及结构进行表征。结果表明: ZnO/In₂O₃异质结是由直径约200~300 nm、厚度约40~60 nm的六边形纳米片镶嵌着In₂O₃纳米小颗粒组成。对比纯ZnO、纯In₂O₃和该光催化材料对罗丹明B(RhB)的可见光降解效率, 发现ZnO/In₂O₃异质结光催化材料对RhB具有较高的光催化效率, 其原因是窄带系半导体In₂O₃能够有效地吸收可见光, 当ZnO与In₂O₃ 形成异质结时, In₂O₃能带上被可见光激发的电子会迁移到ZnO的导带上, 而光激发的空穴仍保留在In₂O₃价带, 这样有助于光生电子和空穴的分离, 降低其复合几率, 从而有效地提高了ZnO的光催化效率。     

高可见光活性磁性催化剂ZnO/ZnFe_2O_4/石墨烯的制备与表征

以硝酸锌和硫酸亚铁为原料,采用水热法一步合成了ZnO/ZnFe_2O_4纳米颗粒,再通过水合肼还原氧化石墨烯合成了ZnO/ZnFe_2O_4/石墨烯磁性催化剂。采用X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FESEM),透射电子显微镜(TEM),傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)等仪器对催化剂的结构进行了表征。以亚甲基蓝作为目标降解物,考察了不同石墨烯掺量的磁性催化剂在可见光照射下的光催化性能。结果表明,当石墨烯掺量为3%时,磁性催化剂的活性最优,可见光照射60min后亚甲基蓝溶液的降解率高达98%。磁性催化剂稳定性良好,且由于ZnFe_2O_4的存在,磁性催化剂可通过外部磁场进行回收。     

氧化锌粉体的制备、表征及其光催化性能的研究

以硝酸锌(Zn(NO_3)_2·6H_2O)、氢氧化钠(NaOH)为原料,在不同水热温度下(60℃、80℃、100℃、120℃、150℃、200℃)制备了不同形貌的氧化锌粉体(ZnO).运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外一可见漫反射仪以及光化学反应仪对其进行了表征.结果表明,随着水热温度的升高,氧化锌的结晶越来越完善,形貌也由球状变化到椭球状、片状再到六棱柱.氧化锌粉体在波长为200～400nm的紫外光范围内具有很强的吸收,在可见光区域的吸收很弱.光催化降解模拟实验表明,80℃下所制备的氧化锌的催化效果最好.     

GaN/ZnO复合体的制备及光催化性能

首先用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂, 硝酸镓[Ga(NO₃)₃]作为镓源, 采用溶胶-凝胶法制备了GaN粉末。然后通过固相法将GaN粉末和ZnO粉末按不同配比机械混合, 制备成GaN/ZnO复合体。采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱 (EDS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和发致光谱(PL)表征GaN/ZnO复合体的微结构、形貌、成分和发光特性, 并将其作为催化剂进行降解亚甲基蓝水溶液的光催化性能测试。结果表明: GaN/ZnO复合体对比未经复合的GaN和ZnO粉末, 光催化性能有明显的增强。基于一级动力学方程分析, 当GaN/ZnO复合体中GaN粉末和ZnO粉末含量配比为1: 2时, 光催化性能达到最佳, 其速率常数k值为0.11 min^-1。     

Synthesis of Ce-doped GN/ZnO architectures with enhanced photocatalytic activity

The novel flower-like GN/ZnO architectures composed of curved cone are synthesized with hydrothermal method at 120?°C for 4?h. The GN/ZnO composite was doped with GN during preparation, the photocatalytic activity of GN/ZnO was evaluated by photodegradation of Rhodamine B (RhB) under simulated visible light. The results showed that the photocatalytic activity of α-CNTs/SnO₂ for degradation of RhB was up to 90% within 50?min, which was much higher than that of pure compound. It was significantly found that the introduction of GN, which may suppressed the recombination of photogenerated electron-hole pairs on the interface of SnO₂, leading to enhanced photocatalytic activity.     

TiO_2/ZnO纳米管的制备及其光催化性能

采用电化学阳极氧化法制备了高度有序的TiO2纳米管阵列,并利用纳米管的光致超亲水特性,采用斜面毛细组装技术在无定形TiO2表面自组装ZnO溶胶后退火制备了TiO2/ZnO复合纳米管.探讨了阳极氧化各参数对纳米管形貌的影响.利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)等方法对样品的结构和形貌进行了表征.以有机磷农药氯胺磷为光催化降解对象,研究了焙烧温度、管径、管长和TiO2/ZnO复合比例等因素对降解效果的影响.结果表明,焙烧温度、管径以及ZnO复合比例对光催化降解率影响较大.对于管径97 nm、管长315.8nm的TiO2/ZnO纳米管,ZnO最佳复合比例为4.2%(质量分数),5 h后降解率达到78%.