纳米氧化锌光催化降解有机染料性能的研究

纳米氧化锌的制备、表征和光催化性能分析

液）的紫外一见吸收光谱图，５为纳米Ｚ（存在下经太阳可图ｎ）光２ｈ光催化降解后的甲基橙溶液紫外一可见吸收光谱图。
２４光致发光（Ｌ）．Ｐ光谱
为了探讨纳米ＺＯ粒子光催化的动，ｎ分别测量了纳米氧化锌（、Ｎ）商品Ｚ（（的激发光谱。图６是Ｎ的光敛发ｎ）ｃ）光（Ｉ谱，中３个主峰分别是紫色发光峰（９．６ｍ）较Ｐ）图３３５ｎ、强的蓝色可见发光峰（４．５ｍ，４５５ｎ该主峰有一个伴峰）一个、次强的绿色发光峰（６．４ｍ，主峰两侧有多个伴峰）４７５ｎ该。前两个峰属于带边自由激子发光，一个峰可能为束缚激子发第－
ＷＡＮＧｉｌｎＪｕｉｇａ
（ＲｅｌｇｆｎｈｎＵｎｖｒｉＩｉｎＣｏｌｅｏｅＹａｓａｉｅｓｔｙ，Ｑｉｈａｇａ６０４ｎｕｎｄｏ０６０）
ＡｂｔａｔｓｒｃＮａｏＺＯｙｔｅｉｅｙｔｅｍｅｈｄｏｎｆｒｐｅｉｉｔｎｉｉｈｐｆｓｈｒＦｓｍｉｒｏｅ，ｎｎｓｎｈｓｄｂｈｔｏｆｕｉｍｒｃｐｔｉｓｎｓａｅｏｐｅｅＯｉｌｎｓｚｏａｏａ
关键词纳米材料氧化锌制备技术光催化剂催化特性中图分类号：４．０６３３文献标识码：Ａ
ＰｒｐａａｉｎａｅｒｔｏｎｄＣｈａａｔｒｚｔ０ｆＮａｏＺｎＯｎｄＩｓＡｎａｙｉｒｃｅｉａｉｎｏｎａｔｌｓｓｏｏｏｃｔｌｔｃＰｒｐｅｔｅｆＰｈｔ ’ ａａｙｉｏｒｉｓ

纳米氧化锌光催化降解性能影响因素研究进展

纳米氧化锌光催化降解性能影响因素研究进展摘要：纳米氧化锌因为纳米材料本身独特的效应，使其有着独特的物理和化学性能，在日益重视环境的现在来说，纳米氧化锌的光催化降解性能越来越使人重视，本文对纳米氧化锌光催化降解性能的研究进行综述。

关键词：纳米氧化锌光催化性能影响1引言近年来随着社会科技的不断发展，社会污染也越来越严重，一些污染物自然降解较慢，随着人们的深入研究发现作为半导体的氧化锌因其独特的物理和化学性能，可使污染物在光催化下分解，自半导体的光催化效应发现以来，一直引起人们的重视，原因在于这种效应在环保、水质处理、有机物降解、失效农药降解等方面有重要的应用。

作为一种重要的光催化剂，纳米氧化锌有着比块体氧化锌更强的光催化能力。

一方面，这是因为量子尺寸效应会使半导体能隙变宽，导带电位变得更负，而价带电位变得更正，从而使纳米氧化锌获得了更强的氧化还原能力；另一方面，纳米氧化锌有比块体氧化锌大得多的比表面积，高比表面积使得纳米材料具有强大的吸附污染物的能力，这对提高催化反应的速度是十分有利的。

[1]2纳米氧化锌的光催化性能影响因素2.1形貌对光催化性能的的影响纳米氧化锌的制备技术决定了纳米氧化锌的微观形貌，进一步决定了其不同的光催化性能，纳米氧化锌的主要形貌有花状、棒状、片状、颗粒状等其他特殊结构。

周小岩等[2制备出三种不同形貌的纳米ZnO粉体，分别为纺锤状，棒状和片状。

纺锤状和棒状显露的（001）晶面相对非极性面其面积很小。

片状ZnO显露的（001）晶面相对非极性面其面积较大。

因此3种相貌的ZnO样品显露（001）晶面的大小顺序依次是：片状＞棒状＞纺锤状，其光催化活性大小也是片状＞棒状＞纺锤状。

经比较得出片状ZnO呈现出较高的光催化活性的结论。

其原因是ZnO晶体显露极性面的面积相对非极性面越大,其光催化活性越高。

特殊形貌的纳米氧化锌也同样受到重视，余花娃等[3]，以乙酸锌和氢氧化钾为原料合成纳米ZnO，该产物呈现形貌均一的海胆状结构。

纳米ZnO光催化降解有机物研究进展

ｓｍｅｒｃｍｍｅｄｔｎｎｔｅｆｔｒｅｅｒｈ１ｎａｉｎｎｅｈｓｓｎｈｎｎＺＯｈｔｃｔｌｓｓｏｉａｉｎｏｅｏｎａｉｓｏｈｕｕｅｒｓａｃＯ。ｔｔａｄｍｐａｅｉｔｅａｏ－ｎｐｏｏａａｙｉｘｄｔｏｉｅｏｏ
文献标识码：Ａ
文章编号：８２１１（０６０ — ０８０１１— ９８２０）５０１－４
０引言
环境保护这一当今世界课题，已越来越引起世界各国人们的重视。近几年来，利用半导体材料
做催化剂．光催化氧化处理有机污染物己经成为研究的热点。ＺＯ是一种具有许多卓越性能的新型宽禁带ｎ
ＡｂｔａｔＴｅｒｎｉｌｏａｏ— ｎｓｒｃ：ｈｐｉｃｐｅｆｎｎＺＯｐｏｏａａｙｉｘｄｔｎｅｈｏｏｙｈｗａｓｆｍｐｏｉｇｈｔｃｔｌｔｈｔｃｔｌｓｓｏｉａｉｔｃｎｌｇ，ｔｅｏｙｏｉｒｖｎｐｏｏａａｙｉｃｐｒｒｎｅａｄｉｆｅｃｎａｔｒｆｅｖｒｎｎａｅｉｃｓｅ．Ｔｅｈｅｅｏｍｅｔｆｓｍｅｏｅｃｔｌｓｓｅｏｍａｃｎｎｕｎｉｇｆｃｏｓｏｎｉｏｍｅｔｒｄｓｕｓｄｆｌｈｎｔｅｄｖｌｐｎｏｏｎｖｌａａｙｉ — ｅｈｎｅｒｃｔｌｓｓａｓｓｅｅｈｏｏｉｓｓｃｓｅｅｔｃｆｌｆｃ．ｍｉｒｗａｅｅｆｃａｅｉｔｏｕｅ．Ｉｄｉｏ，ｎａｃｄｏａａｙｉ— ｓｉｔｄｔｃｎｌｇｅｕｈａｌｃｒｅｄｅｆｔｉｉｅｃｏｖｆｔｒｎｒｄｃｄｎａｄｔｎｅｉ

纳米氧化锌的制备与光催化性能的研究

分析天平，Ｘ４０Ｓ型，Ｕ－２０岛津国际贸易上海有
限公司；式电阻炉，Ｘ－— 北京电炉厂；外箱Ｓ２４１０，紫
毒、味，分解、变质、定性好，皮肤无刺无不不稳对
析，结果表明，同焙烧温度下得到的纳米氧化锌均为六不方晶系的纤锌矿结构，均粒径大小在１５ｎ样品颗平０～５ｍ。
粒形状基本上为球形，品颗粒大小比较均匀。以甲基橙样溶液为模拟污染物对纳米ＺＯ的光催化性能进行了研究，ｎ结果表明，烧温度对纳米氧化锌的光催化性能有一定影焙
照射，在水和空气（氧气），自行分解出自由移中能
动的带负电的电子（一，时留下带正电的空穴ｅ）同（。这种空穴可以将空气中的氧变成活性氧，Ｈ）有极强的化学活性，与大多数有机物发生氧化反能应（括细菌类的有机物）从而可以把大多数的包，病菌和病毒杀死 ¨ 。此外，米氧化锌材料无纳
第２０卷
第２期
北京印刷学院学报
ＪｕｎｌｆＢｉｎｎｔｕｅｏａｈｃＣｍｍｕｉａｉｎｏｒａｅｊｇＩｓｉｔｆＧｒｐｉｏｏｉｔｎｃｔｏ
２１０２年４月
Ａｐ．２０１制备与光催化性能的研究

氧化锌纳米材料的制备及其光催化性能的研究

摘要近年来，随着工业的迅猛发展，各类工业废水、废气、废弃物等急剧增加，水污染问题成为全球性问题之一。

水污染的治理因此受到更多科研工作者的关注。

ZnO 作为一种直接带隙宽禁带半导体材料，具有较高的电化学稳定性和热稳定性，能很好的吸收紫外光，在光激发下可有效地降解有机污染物，被广泛地应用于光催化领域。

但ZnO 光催化剂普遍存在着比表面积较小、载流子复合率高等自身缺点，限制了其光催化反应过程中的降解效率。

另外，ZnO 粉体光催化剂在回收利用过程中不仅操作繁琐复杂，难以简便将光催化剂从水溶液中分离出来，而且残留在水溶液中的光催化剂会对环境造成二次污染。

本论文主要研究了两种具有不同形貌特征的ZnO 光催化剂—ZnO 空心球薄膜和Na 掺杂ZnO 纳米线，探讨了提高其光催化活性的可能性。

借助多种材料表征手段，分析了材料的形貌、结构和光学性能。

对比研究了各种光催化剂降解甲基橙水溶液的光催化性能，并探讨了光催化反应的机理。

主要研究内容如下：(1) 以浸渍-提拉法制备的单分散六方密排PS 微球为模板，利用磁控溅射法沉积ZnO 薄膜，结合煅烧去除模板，制备了不同粒径大小的ZnO 空心球薄膜。

根据SEM 和TEM 的结果分析，证明了ZnO 纳米球的空心结构成功构筑。

样品在紫外光波段均有较强的吸收峰，对空心球内部的光路研究发现，这种空心球结构的ZnO薄膜不仅具有高的比表面积，而且能在球体的空心内部形成光陷阱，有效地提高了光的利用率。

在各粒径ZnO 空心球薄膜与ZnO薄膜降解甲基橙水溶液的对比实验中，空心球的光催化效率普遍较高，且400 nm ZnO 空心球薄膜的光催化效率最高。

(2) 在ZnO 空心球薄膜的基础上，经过溅射沉积Au 纳米颗粒构筑了Au/ZnO 空心球复合薄膜。

在紫外光照射下，对比分析了各粒径大小的ZnO 空心球薄膜和Au/ZnO 空心球复合薄膜降解甲基橙水溶液的光催化性能。

Au 纳米颗粒的沉积明显提高了ZnO 空心球薄膜的光催化速率。

纳米氧化锌的制备与光催化性能的研究

摘要：氧化锌是一种高效、无毒性、价格低廉的重要光催
化剂。以乙酸锌和草酸为原料，采用溶胶-凝胶法制备纳米
ZnO。采用 XRD、SEM 对纳米 ZnO 的结构和形貌进行了分
析，结果表明，不同焙烧温度下得到的纳米氧化锌均为六
方晶系的纤锌矿结构，平均粒径大小在 10 ～ 55nm。样品颗
图 2 350℃样品 SEM 扫描图
图 3 450℃样品 SEM 扫描图
从图 2 和图 3 可以看出，样品颗粒形状基本
78
北京印刷学院学报
2012 年
上为球形，颗粒大小比较均匀，在空间上颗粒之间有序分布。 2. 3 焙烧温度对纳米 ZnO 光催化性能的影响
以浓度为 20mg / L 的甲基橙溶液为模拟污染物，改变焙烧温度（温度分别为 350℃ 、450℃ 、 550℃ 、650℃ 、750℃ ）制备的纳米 ZnO，考察在光照 40min 时，焙烧温度对纳米氧化锌光催化降解甲基橙效果的影响。如图 4 所示。
第 20 卷第 2 期 Vol. 20 No. 2
北京印刷学院学报 Journal of Beijing Institute of Graphic Communication
2012 年 4 月 Apr. 2012
纳米氧化锌的制备与光催化性能的研究
姚超，李福芸，龙辰宇，杨丽珍
（北京印刷学院，北京 102600）
D = （ A1 － At） / A1 式中，D 为降解率； A1 为甲基橙溶液初始浓度对应的吸光值； At 代表 t 时刻甲基橙溶液浓度对应的吸光值。
图 1 纳米氧化锌进行焙烧处理的 X 射线衍射
表 1 焙烧温度与样品颗粒粒径

纳米氧化锌作为光催化剂的研究

纳米氧化锌作为光催化剂的研究引言：光催化技术是一种高效、环保的废水处理方法，它利用光照下催化剂对有机污染物进行氧化降解。

纳米氧化锌是一种常用的光催化剂，其光催化性能强、稳定性好，因此在染料降解、水分解、CO2还原等领域得到广泛应用。

本文将从氧化锌的制备、光催化机理、性能提升等方面总结纳米氧化锌作为光催化剂的研究进展。

一、氧化锌的制备方法目前常用的氧化锌制备方法主要有溶液法、沉淀法、水热法、气相法等。

其中溶液法是最常用的方法之一，通过控制反应条件如温度、pH值、反应时间等来控制氧化锌的形貌和粒径。

水热法制备氧化锌具有简便、低成本的特点，在低温下可以得到纯相的纳米氧化锌。

沉淀法通过添加沉淀剂将产生的氧化锌沉淀下来，制备出纳米氧化锌颗粒。

二、纳米氧化锌的光催化机理纳米氧化锌的光催化机理主要通过光激发产生的电子空穴对实现。

当纳米氧化锌吸收光能激发产生电子和空穴时，它们会迁移到表面活性中心，参与氧化还原反应。

其中电子参与还原反应，而空穴参与氧化反应。

纳米氧化锌的禁带宽度较窄，能够吸收可见光和紫外光，因此在光催化中具有较高的活性。

三、纳米氧化锌的性能提升为了提高纳米氧化锌的光催化性能，研究者采取了多种方法进行功能化修饰。

常见的方法包括：掺杂、复合材料制备、表面修饰等。

掺杂是指将其他金属或非金属元素引入氧化锌晶格中，用于提高纳米氧化锌的光催化活性。

常见的掺杂元素有氮、铜、银等。

复合材料制备是将纳米氧化锌与其他材料结合制备复合催化剂，以提高催化性能。

常见的复合材料有纳米二氧化钛、纳米银等。

表面修饰是指通过改变纳米氧化锌的表面状态来提高光催化性能，如修饰导电材料、有机物等。

四、纳米氧化锌的应用领域纳米氧化锌作为光催化剂在许多领域得到了广泛的应用。

在染料降解领域，纳米氧化锌可以有效降解有机染料，如亚甲基蓝、罗丹明B等。

在水分解领域，纳米氧化锌可以吸光产生的电子用于水分解反应，从而产生氢气。

在CO2还原领域，纳米氧化锌可以将CO2还原为有机物，实现CO2的循环利用。

纳米ZnO光催化有机磷农药降解的研究

ＪＰＳＣＤ标准卡片Ｎ：６５的衍射峰数据一致，ｏ３４１这说明生成产物是具有六方结构的氧化锌微晶结果如图４所
示：
一
图１网状纳米氧化锌
ｊ
图２粒
ｌｔ
Ｉ＇
ＨＯＯ一２、Ｈ作用产生强氧化性的・Ｈ无选择性地将污染物完全降解为ＨＯｃ２Ｏ，２、０及一些无机离子，无二次污染［１ｌ。本文采用了纳米ＺＯ探讨了在光照隋况下对三种有机磷农药降解，Ｉｏｎ，并研究了降解最佳条件，为农
药污染防治提供了理论依据，具有一定的实用价值。
ｌ实验部分
１１主要试剂及仪器．
有机农药标准品：对硫磷、三硫磷、甲基对硫磷、中国农业部环境保护科研监测所研制，０．ｍＩ）自（１ｐ・Ｌ１；０ｇ制纳米粒状ＺＯｎ催化剂；Ｖ一５１Ｃ紫外一可见吸收光谱仪（本岛津）Ｋ卜５型超声波清洗器（Ｕ２０Ｐ日；（０昆山市超声仪器有限公司）Ｊ一１；Ｊ型定时电动搅动器（郑州杜甫仪器厂）紫外灯（０ｗ）ｐＳ３型精密酸度计（；３０；Ｈ一上海镭磁仪器厂）Ｈ一０透射电子显微镜（本日；；６０日立）Ｘ射线衍射仪（ Ⅺ ）英国Ｂｄ公司）（ｅｅ。１２实验方法．１２１纳米氧化锌的制备．．－
网络状氧化锌的制备：ｌＬ０５ｏ・Ｉ硫酸锌溶液加入００３ｇ取Ｏｍ，ｌＬ１ｍ．５的十二烷基硫酸钠于聚四氟乙烯罐０中，再加入１ｍ．ｍｌｍＩ的尿素，５ｔ５Ｌ０５ｏ・Ｌ１在ａｍ微波条件下反应１ｍｎ５ｉ。沉淀物用水洗至无硫酸根离子（用３％的ＢＣａｈ溶液检测）再用无水乙醇洗三遍，０，８ ℃烘３，０ｈ３ ℃灼烧１，０ｈ在透射电镜下进行表征，得网络结构氧化锌，粒径为２ — Ｏｍ，０３ｈ如图１所示（放大１万倍）产物的ＸＤ分析并没有锌及其他杂质元素的衍射峰，０，Ｒ

纳米氧化锌催化剂

纳米氧化锌催化剂
纳米氧化锌（ZnO）催化剂是一种具有广泛应用前景的半导体催化剂。

由于其独特的物理
和化学性质，纳米氧化锌在许多领域表现出优异的催化性能。

以下是一些关于纳米氧化锌催化剂的主要特点和应用：
1. 光催化性能：纳米氧化锌具有较高的光催化活性，可在光照条件下降解有机污染物、抗菌和防腐蚀。

在环境治理领域，纳米氧化锌光催化剂可用于处理水体中的有害物质，如降解水中的重金属离子、去除染料和有机污染物等。

2. 电催化性能：纳米氧化锌具有优异的电催化性能，可用于氧还原反应（ORR）和氧
析出反应（OER）。

在能源领域，纳米氧化锌可作为催化剂应用于燃料电池、电解水制氢
和锂离子电池等。

3. 催化剂载体：纳米氧化锌具有较大的比表面积和良好的分散性，可作为催化剂载体，提高催化剂的活性和稳定性。

例如，在固相催化剂中，纳米氧化锌可作为载体提高金属催化剂的催化性能。

4. 抗菌性能：纳米氧化锌具有优异的抗菌性能，可广泛应用于抗菌材料、抗菌涂料、纺织品等领域。

5. 防腐蚀性能：纳米氧化锌可作为防腐蚀涂料的添加剂，提高涂料的防腐蚀性能。

纳米氧化锌催化剂的研究重点包括提高催化性能、改善稳定性和活性、优化制备方法以及探索新的应用领域。

随着纳米技术的发展，纳米氧化锌催化剂在未来有望在更多领域发挥重要作用。

纳米氧化锌的制备及其在太阳光下的光催化性能

ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｚｉｎｃａｃｅｔａｔｅａｎｄａｍｍｏｎｉａａｓｒａｗｍａｔｅｉａｒｌｓ．Ｔｈｅａｓ — ｍａｄｅｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｉｚｒｅｄｂｙＴＥＭ，ＵＶ— Ｖｉｓ，ＸＲＤａｎｄｐｏｔｅｎｔｉａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．ＤｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇｏｆＭＢｄｙｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｓｔｈｅｍｏｄｅｌｒｅａｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃａｌｃｉｎｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃａｔａｌｙｔｉｃｐｒｏｐｅｔｙｒｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｗａｓｅｘａｍｉｎｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ
第２６卷第１期２０ｌ０年１月
无
机
化
学
学
报
Ｖｏ１．２６Ｎｏ．１９６．１ｏ０
ＣＨＩＮＥＳＥＪ０ＵＲＮＡＬ０ＦＩＮ０ＲＧＡＮＩＣＣＨＥＭＩＳＴＲＹ
纳米氧化锌的制备及ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ其在太阳光下的光催化性能
苏碧桃胡常林左显维雷自强
（西北师范大学化学化工学院，省部共建生态环境相关高分子材料教育部重点实验室，

纳米氧化锌材料的制备及其光催化性能研究

纳米氧化锌材料的制备及其光催化性能研究纳米氧化锌材料的制备方法有很多种，常用的方法包括溶剂热法、水热法、溶胶-凝胶法等。

其中，溶剂热法是一种常用的制备方法。

这种方法主要通过在高温、高压条件下，将溶液中的锌源与氧化剂反应生成纳米氧化锌颗粒。

溶胶-凝胶法是另一种常用的方法，通过将金属盐溶解在溶液中，并加入适当的酸或碱调节溶液的酸碱度，使其产生胶体，然后经过凝胶、干燥和焙烧等步骤得到纳米氧化锌。

纳米氧化锌材料具有较大的比表面积和较高的光吸收能力，这使得其具有优异的光催化性能。

纳米氧化锌在光照条件下，可以吸收光能，激发电子从价带向导带跃迁，产生电子空穴对。

这些电子空穴对具有强氧化性，可以氧化有机物质和降解有害物质。

此外，纳米氧化锌还具有良好的光电化学性能，可以用于光电池、光催化分解水等领域。

纳米氧化锌材料的光催化性能可以通过一系列实验来研究。

首先，可以通过紫外可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）分析材料的光吸收能力，并确定其能带结构和能带宽度。

其次，可以采用光电流-电势曲线（I-V）测试技术来评估光电转化效率。

再次，可以通过光催化降解有机染料等实验，研究材料的光催化活性。

此外，还可以通过表面等离子体共振（SPR）等技术，研究纳米氧化锌材料的光吸收特性和光催化过程中的电荷传输过程。

纳米氧化锌材料在光催化领域的应用前景非常广阔。

其在环境污染治理方面可以应用于有机物的降解和水的净化；在能源方面可以应用于光电池、光催化分解水等；在生物医学方面可以应用于抗菌剂和药物传递等。

然而，纳米氧化锌材料的应用也面临一些挑战，如光催化剂的稳定性、光催化效率的提高等。

因此，未来的研究应进一步探索纳米氧化锌材料的制备方法和性能改进，以实现纳米氧化锌材料在各领域的广泛应用。

总之，纳米氧化锌材料通过特殊的制备方法可以得到，且具有优异的光催化性能。

纳米氧化锌的光催化性能可以通过一系列实验来研究，包括光吸收能力、光电转化效率以及光催化活性等。

纳米氧化锌的制备及光催化应用

管电压为４０ｋＶ，管电流为４０ｍＡ，２０＝１０。７０。，测试采用连续性扫描．测量步长为０．０３３４２３．每一步时间为５．０８Ｓ）。１．４纳米氧化锌的光催化应用利用自制的平均粒径为６０ｎｍ的纳米氧化锌为光催化剂，添加到酸性品红和甲基橙溶液中，同时设置空白对照实验．在紫外灯光下照射一段时间后测量２种染料的吸光度．计算其降解率。取１００ｍＬ、１０ｍｇ／Ｌ的酸性品红、甲基橙溶液于
１（１００）２（１０５）３（１１０）
１（１）０．０８２（１．５）０．１３３（２）０．５２
静Ｓ
娄ｏ＿Ｃ
９０
８５
１（３０）４（４０）４（２．０）
４（１１５）４（２．５）０．１７３（１１０）４（２．５）０．０６３（２）０．０６１（１００）２（１０５）３（１１０）１（１００）２（１０５）
Ｏ．１１７０．１８８０．２０８０．１２８０．０２９０．０４７０．０５２０．０３２０．０９１
序号
Ａ１２３４５６７８９１０１１１２１３１４１５１６Ｂ
因素
ＣＤＥ
粒径／
¨ｍ
１００９５
１（３０）１（３０）１（３０）２（３５）２（３５）２（３５）３（４０）３（４０）３（４０）
１（１０）
２（２０）３（３０）１（１０）２（２０）
１（０．５）２（１．０）３（１．５）２（１．０）
董乾英等：纳米氧化锌的制备及光催化应用
５３
１
实验部分
均匀．充分吸附后，置于紫外灯光下进行光催化降解实验。光照一段时间后取上层清液，用紫外一可见分光光度计在染料最大吸收波长处测量吸光度。
１．１原料、试剂与仪器原料及试剂：硫酸锌（ＺｎＳＯ。，天津市光复科技发展有限公司）、碳酸钠（Ｎａ２ＣＯ，，天津市凯通化学试剂有限公司）、十二烷基苯磺酸钠（ＬＡＳ，天津永达化学试剂开发中心）、无水乙醇（天津市风船化学试剂科技有限公司）、酸性品红（天津市科密欧化学试剂开发中心）、甲基橙（洛阳市化学试剂厂），以上均为分析纯。仪器：ＤＨＧ一９０７６Ａ型电热恒温鼓风干燥箱、ＤＨＺ—Ｄ（Ⅲ）型循环水真空泵、ＨＨ—ＺＫ４型超级恒温水浴锅、ＪＪ一１Ａ型数显电动搅拌器、ＳＸ一４—１０型箱式电阻炉、ＫＱ一５００ＤＥ型数控超声波清洗器、４０Ｗ紫外灯光管、７２２型紫外～可见光分光光度计、ＬＳ一９０００型激光粒度分析仪、ＪＳＭ一６７００Ｆ型扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、ＳＴＡ４０９ＰＣ—ＬＵＸＸ型热重分析仪、Ｄ／ＭＡＸ— ＲＢ型Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）。１．２纳米氧化锌的制备配置一定浓度的ＺｎＳＯ。溶液和Ｎａ，ＣＯ，溶液，移取１００ｍＬＺｎＳＯ。溶液于５００ｍＬ三口烧瓶中．同时加入适量的分散剂在水浴中搅拌．再逐滴加入一定量的Ｎａ２ＣＯ，溶液，在３０℃水浴中反应一段时问，得到的沉淀经过抽滤并先后用蒸馏水、无水乙醇洗涤．沉淀物在电热恒温鼓风干燥箱里干燥２ｈ．得到的前驱体研磨后在４００℃下煅烧，一段时间后得到最终产物纳米氧化锌。１．３产品表征用激光粒度分析仪以及扫描电子显微镜对产物进行粒度及微观分析：热重分析仪对产物进行热重分析（Ｎ，为保护气，升温速率为１０。Ｃ／ｍｉｎ，温度范围为２０～７５０℃）：采用Ｘ射线衍射仪对样品物相进行表征（Ｃｕ靶，发散狭缝固定１．５２

水解氧化锌纳米复合结构光催化降解性能研究

中图分类号：３；１ＴＢ３Ｏ６１文献标识码：Ａ文章编号：１ｏ — ３１２０）００９一３ｏ１４８（０８１ — １７Ｏ
ＡｂｔａｔＴｈｅｒｌｅｉｒｔｏｎｍｉｌｓｕｅＯｍａｆｃｕｅＺｉｃｎｎｏａｔｃｅｉｈｗｕｔｉｅｈｅａｓｒｃ：ｏｌｒｖｂａｉｌｉｎｇｗａｓｄｔｎｕａｔｒｎａｐｒｉｌｓｗｔｒｚｔｘ — ｇｏａｈａｅｎｒｏｅｎａｒｍｔｍｐｒｔｒｎｌｐｓｉｄｙｍｄａｄｔｏｏｅｅａｕｅ，ｔｅｈｙｏｌｚｄｉｎｎｏａｔｃｅｗｉｈｈｎｄｒｙｅｚｎｃａｐｒｉｌｓｔｗａｅｔｒｖｐｏｔ２０。ｏｏａｎＺｎｎｎｔｕｔｒｂｒｄｏｆＺｎＯｎａｏｓｒｃｕｅ．Ｒｅｕｌｓｓｏｗａｕｒａ６ＣｔｂｔｉＯａｏｓｒｃｕｅｏｒｈｙｉａｄＺｎｎｎｔｕｔｒｓｓｔｈｔｔｔｅｎｎ — ｔｕｃｕｅｙｎｈｓｚｄａ６Ｃｖｒａｉｐｅｓｖｔｅｔｒｎｇｎａｏｆａｓｗｉｈｎａｏｈａｈａｏｓｒｔｒｓｓｔｅｉｅｔ２０。ｈａｅｇｅｔｄｓｒｉｉｙｆａｕｉｎ —ｌｋｅｔｎ —
摘要：利用滚压振动磨在干法室温条件下制备出形状规则的纳米锌粉，２０在６Ｃ下与水蒸汽接触发生米复合结构。其特征是棒状和块状纳米结构共存，有良好的分散性，具氧和锌的原子比接近２：。将３这种复合纳米结构用于光催化降解甲基橙溶液，距离４ｃ的２Ｗ紫外灯照射下，究了不同初始浓度、催化剂添在０ｍ０研光加量和水解温度对氧化锌纳米复合结构光催化降解性能的影响。在５ｍＬ初始浓度为１ｍｇＩ甲基橙溶液中，加００／的添２０６ ℃下水解生成的氧化锌纳米复合结构４０，１ｍｉ降解率可达８以上。０ｍｇ在０ｎ内Ｏ关键词：氧化锌；米复合结构；解；催化降解；纳水光甲基橙

基于纳米材料的光催化降解有机污染物技术研究

基于纳米材料的光催化降解有机污染物技术研究近年来，随着人类工业化和城市化进程的加快，有机污染物对环境造成了越来越严重的污染。

有机污染物的排放不仅对水质和空气质量造成了不可逆转的影响，还威胁到人类健康和生态平衡。

因此，研究并发展有效的方法来降解有机污染物显得尤为重要。

光催化技术作为一种绿色、高效的治理有机污染物的方法，近年来备受关注。

其中，基于纳米材料的光催化技术因其具有高效、低成本、易回收等优点，在水处理、大气净化、环境修复等领域有着广阔的应用前景。

纳米材料作为一种特殊的材料，具有较大的比表面积、较高的活性表面位点密度等特性，可以提高光催化降解有机污染物的效率。

在光催化降解有机污染物的过程中，纳米材料的选择和设计对光催化性能有着重要的影响。

常见的光催化纳米材料包括氧化锌、二氧化钛、铁氧体等。

这些纳米材料具有不同的光吸收能力、电子输运性能和表面活性位点密度，可以根据具体的应用需求进行选择。

此外，通过调控纳米材料的形貌、结构和掺杂等方法，还可以进一步提高光催化降解有机污染物的效率。

除了纳米材料的选择和设计，光照条件、催化剂的负载方式、溶液pH 值等因素也会影响光催化降解有机污染物的效果。

例如，适当的光照条件可以提高光催化活性，而合适的pH值可以调控有机污染物与催化剂的相互作用。

因此，在实际应用中，需要综合考虑这些因素，优化光催化系统的设计，以达到最佳的降解效果。

值得注意的是，纳米材料的制备方式和性能也会对光催化降解有机污染物的效率产生影响。

目前，常见的纳米材料制备方法包括溶剂热法、水热法、溶胶-凝胶法等。

这些方法在控制纳米颗粒的形貌和尺寸方面具有一定优势，可以实现对材料性能的精细调控。

此外，通过合成纳米复合材料和纳米催化剂等策略，还可以实现对光催化降解有机污染物过程的优化。

在实际应用中，基于纳米材料的光催化技术已经取得了一系列成功的案例。

例如，二氧化钛纳米颗粒在光催化水中有机污染物的降解中表现出优异的活性，氧化锌纳米片在空气净化中也取得了显著的效果。

纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究

维普资讯
第３卷第６１期
２００８年６月
合肥工业大学学报（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＥＦＥＩＵＮＩＶＥＲＳＴＹＯＦＴＥＩＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ．１Ｎｏ６１３．
Ｊｎ０８ｕ．２０
ｌｎｈｕｌｈｅｐｃｉｅｙａｄｔｅｍｅｈｌｒｎｅｗａｓｄａｈｂｅｔａａｄｔｅｓｎｉｔｓｅｔｌ，ｎｈｔｙ－ａｇｓｕｅｓｔｅｏｊｃ．Ｔｈｘｅｉｎａｍｐｇｒｖｏｅｅｐｒｍｅｔｌ
ｒｓｌｓｉｄｃｔｈｔｔｅｎｎ－ｎｐｗｄｒｗｈｃｓａｃｎｄａ１ ℃ ｈｓｇｏｈｔｃｔｌｔｃｉｉｅｕｔｉａｅｔａｈａｏＺＯｏｅｉｈｗａｌｉｅｔ３０ｎａｏｄｐｏｏａａｙｉａｔｖ— ｃ
ｘ射线粉末衍射、电镜等手段对样品进行了表征；＿透射以纳米ＺＯ作为光催化剂，ｎ分别利用３０Ｗ高压汞灯０和太阳光为光源对甲基橙溶液进行光催化实验。实验结果表明，３０℃焙烧温度制备的纳米ＺＯ具有较以１ｎ
好的光催化性能，在太阳光下的最佳投加量为１５Ｌ。．
关键词：纳米ｌ光催化；甲基橙０；中图分类号：ＱＯ２４Ｘ７３１Ｔ３．；ｏ．文献标识码：Ａ文章编号：０３５６（０８０～８８０１０ —００２０）６０９ —４
Ｓｕｙｏｒｐｒｔｏｆｎｎ－ＯｎｔｈｔｃｔｌｔｃｉｉｙｔｄｎｐｅａａｉｎｏａｏＺｎａｄｉｓｐｏｏａａｙｉａｔｖｔｃ

纳米氧化锌材料在催化剂中的应用研究

纳米氧化锌材料在催化剂中的应用研究随着工业化和现代化的发展，各种污染物和废弃物的产生也在不断增加，对环境造成的影响不容忽视。

因此，研究高效催化剂来降解有毒有害物质已成为环境保护领域的重要研究方向之一。

近年来，纳米材料在催化剂中的应用引起了广泛的关注。

其中，纳米氧化锌材料因其抗氧化性好、稳定性高、表面活性位点丰富等优良性能而被视为具有潜在应用前景的催化剂。

一、纳米氧化锌的制备方法纳米氧化锌材料的制备方法包括物理、化学和生物方法三种。

其中最常见的是化学合成法，它包括溶胶-凝胶法、水热法、微波辅助合成法等。

溶胶-凝胶法的原理是在适当的溶剂中溶解锌盐和沉淀剂，形成胶体溶液，通过干燥和成胶凝胶的方式得到纳米氧化锌。

水热法的原理是将金属盐和氢氧化物混合后，在高温高压下反应生成氧化物。

微波辅助合成法通常是先将氧化锌微粉分散在水中，再加入不同浓度的肼，经微波辐射后得到纳米氧化锌。

二、纳米氧化锌在催化剂中的应用纳米氧化锌具有良好的催化性能，在各种催化反应中都有广泛应用，如有机合成、氧化、还原、脱除污染物等。

针对目前环境污染日益严重的问题，纳米氧化锌在环境治理中也得到了广泛应用。

（一）有机合成反应纳米氧化锌可用作烷基化、醇缩合成醚、酯化反应的催化剂。

如：甲醇和芳香酚醚化成芳香醚；苯甲烷和甲醛缩合生成甲基苯甲醇等。

（二）氧化反应纳米氧化锌可用于二氧化碳的光催化还原制备甲烷，降低大气中二氧化碳的含量。

此外，还可用于有机物的光降解和分解水分子生成氧气等反应。

（三）去除污染物纳米氧化锌可以作为催化剂用于各种氧化和还原反应，如催化裂解废纸、木材、废旧塑料等来去除有毒有害物质，通过合成活性炭支撑纳米氧化锌可以降解水中有机物，有利于水的净化。

三、纳米氧化锌催化剂的优缺点（一）优点1. 纳米氧化锌表面具有大量活性位点，可提高反应速率和反应活性。

2. 由于其特殊的晶体结构和小颗粒大小，纳米氧化锌比大颗粒氧化锌在催化活性、选择性和稳定性等方面都具有更好的性能。

纳米ZnO及复合物的可控制备与光催化性能研究

纳米ZnO及复合物的可控制备与光催化性能研究一、本文概述随着环境问题的日益严重和能源需求的不断增长，光催化技术作为一种高效、环保的能源转换和污染物降解手段，受到了广泛的关注和研究。

在众多光催化剂中，氧化锌（ZnO）因其独特的物理和化学性质，如宽禁带、高激子结合能以及优异的光电性能，被认为是一种理想的光催化材料。

然而，ZnO在实际应用中仍面临一些挑战，如光生电子-空穴对的快速复合、可见光利用率低等。

为了解决这些问题，研究者们尝试通过制备ZnO复合物、调控其形貌和结构等方式来提高其光催化性能。

本文旨在研究纳米ZnO及其复合物的可控制备方法，并探讨它们的光催化性能。

我们将介绍纳米ZnO及其复合物的制备方法，包括溶胶-凝胶法、水热法、微波辅助法等，并对比各种方法的优缺点。

然后，我们将重点讨论如何通过调控制备条件，如温度、浓度、时间等，来实现纳米ZnO及其复合物的形貌、结构和性能的调控。

接着，我们将对所制备的纳米ZnO及其复合物进行光催化性能评价，包括光催化降解有机物、光催化产氢等方面，并通过对比实验，探究不同制备方法和条件对光催化性能的影响。

我们将总结本文的主要研究成果，并提出未来可能的研究方向和应用前景。

通过本文的研究，我们期望能够为纳米ZnO及其复合物在光催化领域的应用提供理论基础和技术支持，同时也为其他光催化材料的研究和开发提供借鉴和参考。

二、文献综述纳米ZnO及其复合物作为一种重要的半导体材料，近年来在光催化领域受到了广泛关注。

其独特的物理和化学性质，如大的比表面积、高的光催化活性以及良好的稳定性，使得纳米ZnO在光催化降解有机物、光解水产氢、太阳能电池和气体传感器等领域具有广阔的应用前景。

早期的研究主要集中在纳米ZnO的合成方法上，如溶胶-凝胶法、化学沉淀法、水热法、气相法等。

随着纳米科技的不断发展，研究者们开始关注纳米ZnO的形貌控制，以期获得具有更高光催化活性的材料。

例如，通过调节反应条件，可以制备出不同形貌的纳米ZnO，如纳米颗粒、纳米棒、纳米线、纳米花等。

走进化学实验室(3篇)

走进化学实验室(3篇)走进化学实验室（一）：初识化学的奇妙世界化学，作为一门研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学，自古以来就与人类的生活息息相关。

从古代炼金术士的探索，到现代化学家的高精尖研究，化学的发展历程充满了神秘与惊喜。

而化学实验室，则是这一奇妙世界的缩影。

初入实验室第一次踏入化学实验室，映入眼帘的是整齐排列的实验台、各种形状各异的玻璃器皿，以及琳琅满目的化学试剂。

空气中弥漫着淡淡的试剂味，仿佛在诉说着一个个即将发生的化学反应。

首先，实验室的安全规范是每一个进入者必须牢记的。

穿上实验服、戴上护目镜和手套，这些看似繁琐的准备工作，却是保障实验安全的基础。

实验室的墙上贴满了安全警示标语，时刻提醒着我们：化学实验虽有趣，安全第一不能忘。

常用实验器材在化学实验室中，各种实验器材是不可或缺的工具。

常见的有：1. 烧杯和锥形瓶：用于盛装液体，进行反应或加热。

2. 试管：用于少量试剂的反应，便于观察现象。

3. 滴定管和移液管：用于精确量取液体。

4. 天平：用于称量固体试剂。

5. 酒精灯和加热器：提供实验所需的温度。

每一个器材都有其独特的用途，掌握它们的使用方法是进行实验的基础。

基础实验操作在熟悉了实验器材后，我们开始进行一些基础的化学实验操作。

1. 溶液的配制：通过称量固体试剂并溶解于一定体积的溶剂中，得到所需浓度的溶液。

这一过程看似简单，却需要精确的操作和计算。

2. 酸碱滴定：利用已知浓度的酸（或碱）溶液滴定未知浓度的碱（或酸）溶液，通过指示剂的颜色变化来判断滴定终点。

这一实验不仅考验操作技巧，还需要对化学反应原理的深刻理解。

3. 沉淀反应：通过向溶液中加入某种试剂，使其中的一种或多种离子生成不溶于水的沉淀物。

这一过程直观地展示了化学反应的多样性。

化学反应的魅力在实验室中，化学反应的多样性令人惊叹。

例如，将硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合，瞬间生成蓝色的氢氧化铜沉淀；将铁粉放入硫酸铜溶液中，铁粉逐渐被铜覆盖，溶液颜色由蓝色变为浅绿色。

氧化锌纳米棒光催化降解染料废水的研究

Ｔｈｆｅｔｆｉｆｕｎｉａｔｒｕｈａｉｈｐｐｉａｉｎｔｍｅ，ｐＨｎｎＯｄｔｏｕｎｉｎｔｅａｓｒｅｃｅｖｌｅｅｆｃｓｏｌｅｃｎｇｆｃｏｓｓｃｓｌｇｔａｌｃｔｏｉｎａｄＺａｄｉｎｑａｔｙｏｈｂｏｂｎｙｒｍｏａｉｔ
ＳＨＡＮＧｉＳＦｅ，ＨＩＺｈｕｎａｇ，ＤＵｉ— ｌｇ，ＴＨｕｉｎＡＮＧｉ— ｄｎＬａ
（ｃｏｌｆｈｍｉｌｎｎｉｎｅｔｌｎｉｅｒｇｉｎｇＵｉｒｉＳｈｏｏｅｃｄＥｖｏｍｎｇｅｉ，ＬａｉｎｅｓｙＣａａｒａＥｎｎｏｎｖｔｏｅｈｏｇ，Ｌａｎｎｎｈｕ１１０，ＣｉａｆｃｎｌｙｉｉｇＪｚｏ２０１ｈｎ）Ｔｏｏｉ
料在生产和处理过程中，有１％的染料以废水形式排出＿。染２２Ｊ
２０ｍ１Ｌ去离子水配制的清洗液中，置于超声波清洗器中清洗５ｍｎｉ，温度为７８５～５℃ ，取出用去离子水漂洗后，真空干燥４ｈ。（）ＺＯ膜的制备：以乙酸锌（．ｏ／）和乙醇胺２ｎ０５ｍＬＬ
Ａｂｓｒｔｔａｃ：ＺｎｎｎｏｏｒａｓｗｅｅｐｒｐｒｄｂｈｙｒｔｅｍＭｙｔｅｉ．ＳＯａｒｄａｒｙｒｅａｅｙｔｅｈｄｏｈｒｓｎｈｓｓＥＭｍａｅｒｅｏｏｓｒｅｔｅｉｇｓｗｅｅｕｓｄｔｂｅｖｈｍｏｐｏｏｉｓｏＯａｏｏｒａｓｒｈｌｇｅｆＺｎｎｎｒｄａｒｙ．ＴｈｈｓｔｕｔｒｓｏＯａｏｏｒａｓｗｅｅｃａａｔｒｚｄｂａｓｏｅｐａｅｓｒｃｕｅｆＺｎｎｎｒｄａｙｒｈｒｃｅｅｙｍｅｎｆＸＲＤ．ｉ

氧化锌光催化剂

1 催化剂用量对染料降解率的影响
结论减小粒径和增大粒子的比表面积对提高其光催化活性是有利的过多的催化剂对光有遮蔽作用,影响了光催化降解的效果
光照对染料降解率的影响(催化剂用量150mg)
染料催化剂 A
B
K - GL
71. 01% 71. 29%
B - RN
25. 44% 37. 05%
活性染料的光催化降解的影响因素
• 1 催化剂用量对染料降解率的影响 • 2 光照对催化剂活性的影响
催化剂用量及对染料降解率的影响(光照2h)
用量催化剂 A 100mg 100% 92. 81% B 100% 100% C 100% 100% 150mg 100% 93. 13% 100% 100% 100% 100% 染料 K - GL B - RN K - GL B - RN K - GL B - RN
空穴本身是强氧化剂它将吸附在zno颗粒表面的oho分子氧化生成ho自由基缔合在zn表面的ho为强氧化剂可以氧化相邻的有机物而且可以扩散到液相中氧化有机物把各种有机物通过一系列的氧化过程最终氧化成co从而完成对有机物的降解
新型纳米氧化锌的制备及其光催化降解印染废水的研究
闫婷 200915100219
纳米氧化锌的其他应用
• • • • • 1.橡胶工业中的应用 2.国防工业中的应用 3.纺织工业中的应用 4.涂料防腐中的应用 5.生物医学中的应用
印染废水具有组成复杂、色度高、生物难降解、物质浓度高等特点,目前采用的化学絮凝法、活性污泥法以及生物膜法等处理方法难以达到令人满意的效果. 近年来,利用半导体纳米材料多相光催化氧化以消除环境中各种污染物的日益增多。目前多采用半导体氧化物及其复合氧化物为光催化剂,如TiO2 ,ZnO, ZnO /TiO2等. 其中 ZnO是一种重要的工业原料,它广泛应用于涂料、橡胶、陶瓷、玻璃等多种工业品以及化妆品和药物的生产加工中. 除此之外,纳米ZnO还具有光催化性能,在环境污染治理方面扮演极其重要的角色。