不同形貌纳米ZnO、ZnO2的制备及紫外光下光催化性能的表征

以Zn（CH3COO）2及NaOH为原料分别运用超声法和水热法制备两种不同形貌的纳米氧化锌颗粒,通过进一步反应制得了相应形貌的过氧化锌,并经过将过氧化锌进行180℃高温处理.运用X射线粉末衍射、紫外—可见漫反射吸收光谱等技术对所得产物基本物理性质进行了表征;同时以液相中的罗丹明B作为目标物,考察了所合成的光催化剂在紫外光下的光催化性能,发现两种不同形貌的ZnO纳米晶体和进一步合成的纳米ZnO2及高温处理后晶体都具有光催化活性,但不同形貌同一物质光催化活性不同,且在紫外光下用超声法得到的花状纳米ZnO对有机染料的降解效果更显著.     

Ag修饰的纳米ZnO的合成、表征及光催化特性

采用水热合成和光合成法制备了ZnO纳米粉体及不同Ag修饰量的纳米ZnO(Ag/ZnO),并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析了它们的物相结构和晶粒形貌.以亚甲基蓝为污染物模型,在紫外光照射下考察了ZnO纳米粉体及不同Ag修饰量的纳米Ag/ZnO的光催化活性.结果表明,Ag能成功地负载到ZnO表面,且Ag/ZnO的光催化性能与Ag的负载量有关.当Ag修饰量为1.0%时,光催化能力高于ZnO纳米粉体;Ag修饰量为5.0%时,光催化能力最高;Ag修饰量为8.0%时,光催化能力反而降低.     

铈掺杂氧化锌六角杯型结构纳米光催化剂的制备及其性能研究

通过微波辅助水热技术制备了新颖的六角杯型铈掺杂氧化锌(Ce/ZnO)纳米光催化材料.利用XRD,SEM,XPS,UV-Vis DRS等手段表征了上述材料的结构、形貌及光学特性.讨论了Ce/ZnO六角杯型结构可能的生长机理.实验结果表明:光催化降解罗丹明B(RhB)的反应中,稀土Ce掺杂可以拓宽ZnO的光吸收范围,并进一步提高其光催化活性;不同的Ce掺杂浓度对Ce/ZnO光催化性能的影响存在一定的差异;Ce/ZnO在模拟太阳光激发下,经循环使用6次之后RhB的催化降解效率仍非常可观.该样品性能的提高得益于二元异质复合材料高效的光生电子和空穴的分离能力.     

一维ZnO纳米棒光催化降解甲醛的研究

一维金属氧化物纳米材料,例如纳米管、纳米棒和纳米线,其独特的几何形貌、新颖的物理化学性质以及在纳米光学和器件的应用而引起了人们广泛的研究兴趣.在此,采用一种简单的水热法制备了直径小(30 nm)和形貌均一的一维ZnO纳米棒,对制备的氧化锌纳米棒的形貌、晶相结构、光学性质和比表面积等性质进行了一系列表征.将ZnO纳米棒用于光催化降解甲醛,当光催化液相降解甲醛时,光催化性能很稳定,降解率达90.9%;气相降解甲醛时,催化剂很稳定,平均转化率有95.6%,平均矿化率达94.5%.说明ZnO纳米棒液相气相降解甲醛显示出很好的光催化活性.     

纳米ZnO的制备及其光催化活性研究

采用直接沉淀法、微乳法及乙醇锌合成法制备了不同晶粒尺寸的ZnO纳米粒子,用XRD和TEM技术对样品进行表征.取粒径最小的纳米ZnO作光催化剂,以太阳光为光源,并以光催化降解罗丹明-B为模型反应,探讨用纳米ZnO光催化降解有机污染物的途径.     

ZnO光催化剂的制备及改性方法的研究进展

作为一种半导体功能材料,ZnO具有低毒、原料廉价、易制备及改性等突出特点.由于ZnO禁带较宽、载流子复合率高,在太阳光照射下的催化活性并不高,需要采用相关技术对其进行科学改性.目前,如何采用科学方法进行ZnO光催化剂的制备与改性一直备受科研人员的关注.通过制备方法的改进、元素掺杂、半导体复合及模板剂的引入等技术手段均可以提高ZnO的光催化活性.分析了ZnO光催化的机理、ZnO的制备方法以及掺杂、复合等提高其光催化活性的方法,旨在为今后进一步拓展ZnO光催化材料的研发及应用提供新的思路.     

水热法合成不同形貌的氧化锌及其性质研究

采用水热法,以硝酸锌为原料,分别以四氟硼酸钠、N-丁基吡啶六氟磷酸盐和溴化1-乙基-23,-二甲基咪唑离子液体为导向剂合成了具有次级结构的扇面状、微球状和实心双螺帽状三种形貌的氧化锌,利用XRD和SEM对其结构和形貌进行了表征,研究了其荧光特性及对甲基橙的光催化活性.发现微球状ZnO在可见光区具有远远强于其它两种形貌ZnO的荧光.不同形貌的ZnO对甲基橙的光催化活性与商品TiO2(P25)的活性差别不大,其中扇面状ZnO的活性最高,实心双螺帽状ZnO次之,微球状ZnO活性最差.     

Au对于ZnO(0001)面上Zn空位的影响

ZnO因其独特的光学性能和良好的电学特性,成为近几年来半导体研究领域中人们关注的热点材料.而在纳米尺度下,ZnO材料的热学、光学、磁学和电学性质更是表现出许多奇异特性,在许多领域有着重要应用,产业化前景看好,成为目前极具开发潜力的材料.如何制备、生长、利用功能型纳米ZnO材料组装高性能的微电子器件已成为当今人们研究的焦点课题.气相沉淀法(VLS)法是目前制备ZnO纳米结构的常用方法,利用活性剂对ZnO纳米结构生长进行控制是其显著特点.如Au,Cu,In等作为活性剂在制备ZnO纳米结构中起着重要作用,深入地了解这些元素在ZnO纳米结构生长过程中的作用,对于了解表面活性剂控制下的ZnO纳米结构的生长机理有重要意义.Meyer作了关于Cu在ZnO表面的研究[1],Northup和Neugebauer研究了In/ZnO体系[2],我们小组也进行了Au在ZnO极性面上吸附的第一性原理研究[3].     

ZnO纳米材料的制备方法及应用

纳米ZnO作为一种宽禁带直接带隙半导体材料因其具有发光性、压电性、导电性、气敏性、光催化性等诸多的优异性能而被广泛应用。ZnO材料来源广泛、价格低廉、无毒无害、制备方法多样，这些优点使ZnO越来越受到人们关注。本文总结了ZnO纳米材料多种制备方法的实验概况及特点，科研人员可以根据具体需要选择合适的制备方法。并对纳米ZnO的主要应用进行了介绍。     

微波辅助溶胶-凝胶法一步合成纳米氧化锌及其催化降解性能研究

以乙酸锌和氢氧化锂为原料,以无水乙醇为溶剂,采用微波辅助溶胶-凝胶法一步制备了纳米ZnO,用X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、电子显微镜和电子能谱对其进行了表征.用紫外光作为光源,一定浓度的活性艳蓝为光催化反应模型污染物,研究了在不同反应时间下微波辐射合成的ZnO光催化性能并与传统溶胶-凝胶法合成的纯氧化锌作比较.结果表明,采用微波法合成的ZnO吸收边蓝移,粒径变小,光催化活性提高;微波辐射30min合成的ZnO光催化性能最好,当催化剂用量为10mg,对质量浓度为20mg/L的活性艳蓝溶液100mL的降解率40min达到90%.     

花状Ag/ZnO微纳米结构:简单的合成和多功能应用

设计了一条两步路线成功合成了Ag纳米粒子点缀的ZnO花状微结构(Ag/ZnO).首先以六水合硝酸锌、尿素和L-半胱氨酸为反应原料,100℃下水热反应8h,合成出花状碱式碳酸锌前驱体,并经空气中高温煅烧得到多孔ZnO花状微结构;然后,通过光还原硝酸银得到了Ag/ZnO花状微结构.所得产物用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析仪、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱和荧光光谱等进行系统的表征.研究显示,所得的Ag/ZnO花状微结构在光催化、灭菌和电催化等领域都具有很好的应用.     

花状Ag/ZnO微纳米结构:简单的合成和多功能应用（英文）

设计了一条两步路线成功合成了Ag纳米粒子点缀的ZnO花状微结构(Ag/ZnO).首先以六水合硝酸锌、尿素和L-半胱氨酸为反应原料,100°C下水热反应8h,合成出花状碱式碳酸锌前驱体,并经空气中高温煅烧得到多孔ZnO花状微结构;然后,通过光还原硝酸银得到了Ag/ZnO花状微结构.所得产物用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析仪、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱和荧光光谱等进行系统的表征.研究显示,所得的Ag/ZnO花状微结构在光催化、灭菌和电催化等领域都具有很好的应用.     

α-MnO2对ZnO和TiO2光催化降解萘酚蓝黑活性的影响

以萘酚蓝黑为模型污染物,采用光催化降解动力学实验研究了α-MnO2颗粒物对亚微米级商品TiO2(C),ZnO(C)和自制纳米级TiO2(N),ZnO(N)光催化活性的影响,并通过紫外-可见漫反射光谱和荧光光致发光光谱对光催化剂进行了表征.结果表明,α-MnO2能导致2种TiO2严重失活,而对2种ZnO的光催化活性影响很小.     

核壳结构氧化锌/石墨烯的光催化性能及机理研究

采用一步法制备了还原氧化石墨烯(RGO)包覆ZnO纳米颗粒(NPs)的准核壳结构ZnO@RGO光催化复合材料.光催化实验表明,石墨烯的包覆使得ZnO@RGO对有机染料亚甲基蓝(MB)的光催化效率较ZnO NPs提高了10倍左右.透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)表明,ZnO@RGO是由纤锌矿ZnO和石墨烯组成,且石墨烯包覆了颗粒尺寸约为6nm的ZnO.X射线光电子能谱(XPS)和拉曼谱(Raman)表明,石墨烯在ZnO中引入了应力及氧空位(VO).光致发光谱(PL)进一步表明,与ZnO纳米晶相比,ZnO@RGO的带间发射强度降低了约80%,并且出现了对应于VO的绿光发射峰.最后,根据上述实验结果提出了ZnO@RGO光催化活性增强的机理:石墨烯纳米片和界面应力作用所产生的氧空位对光生电子的高效协同俘获作用是导致ZnO@RGO具有高效光催化活性的内在原因.     

ZnO-Sm纳米复合物制备及可见光催化降解RhB

采用简单的水热反应后于400℃煅烧3h,制备出正六边形柱状ZnO-Sm纳米颗粒.合成的ZnO材料用紫外-可见光谱仪(UV-vis)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDX)和傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)表征.SEM扫描图片显示合成的ZnO材料为柱状正六边形纳米颗粒,且随着Sm的掺杂ZnO纳米颗粒的晶体体积变小,但并未改变ZnO晶体形态.EDX图谱证明Sm成功掺杂进入ZnO晶体.光催化实验显示在可见光照射下原子分数2.0%ZnO-Sm纳米材料比纯ZnO纳米材料对玫瑰红B(RhB)的降解效果提高了近30%,并探索了最佳实验条件以获得更好的光催化效果.结果表明ZnO-Sm纳米材料在废水处理中具有潜在的应用价值.     

氧化锌基纳米材料光降解亚甲基蓝的活性研究

采用湿化学方法合成纳米ZnO粉体.利用光催化反应仪,以亚甲基蓝作为模型污染物,用紫外-可见分光光度计研究其光催化降解有机染料的过程.分别考察pH值、常见无机阴离子(NO3-,SO42-)、卤素离子(F~-,Cl~-,Br~-)及不同合成方法对ZnO光催化活性的影响,并用傅里叶红外光谱仪对ZnO的光催化反应机理进行了探讨.试验结果表明pH=10是ZnO光催化的最优酸度.在溶液中加入无机阴离子(NO3-,SO42-)和卤素离子(F~-,Cl~-,Br~-)均会不同程度地抑制光催化效果,抑制作用表现为NO3-SO42-,卤素离子抑制作用表现为Br~-F~-Cl~-.     

中孔Ag微米盘/ZnO纳米棒阵列异质结的构筑及光催化研究

利用简单的两步合成法制备得到新颖的中孔Ag微米盘（HMDs）/ZnO纳米棒（NRs）异质结,主要包括上晶种和异质外延生长.通过简单的合成参数调控,可以制备不同纳米直径、不同长度、不同形状的ZnO NRs,进而制成不同形貌的Ag/ZnO异质结.结构新颖的Ag/ZnO异质结由一维（1D）半导体和二维（2D）纳米结构元构成,Ag/ZnO异质结具有高比表面积和开放的空间结构,在光电领域具有很重要的应用潜力.在光催化测试中,Ag/ZnO异质结表现出优越的催化活性,主要归因于结构独特的Ag/ZnO异质结的协同效应.     

纳米CdS合成方法及应用研究进展

硫化镉作为一种重要的纳米半导体材料,在光吸收、光催化和传感器等方面有着广泛的应用.文章主要介绍了纳米硫化镉的合成方法及优缺点,并对纳米硫化镉的应用进行了综述.     

简单液相法合成ZnO/Cu_2O异质结光催化材料开放实验设计

构建一种简单液相法合成ZnO/Cu_2O异质结光催化材料的开放式实验教学模式.利用开放实验平台,使用简单液相法合成ZnO/Cu_2O异质结光催化材料,采用扫描电子显微镜及能谱仪对材料的形貌及成分进行表征,并在可见光条件下对其进行光催化降解罗丹明B实验.实验结果表明:ZnO/Cu_2O复合材料的光催化性能要优于纯ZnO的光催化性能.新的教学模式以学生为中心,可充分调动学生的科研兴趣,培养学生的实践能力、自主思考能力和创新能力.     

特殊形貌纳米氧化锌的吸波性能研究

纳米ZnO作为一种新型吸波材料受到广泛关注,但对非c轴生长的ZnO纳米结构材料的吸波性能还缺乏系统研究.为了探讨ZnO纳米晶体的形貌对其吸波性能的影响,在熔盐、类离子液体等强极性介质中,合成了枝晶状、片状、锥状等非c轴生长的ZnO纳米结构材料,用XRD、SEM、TEM等对其物相、形貌进行了表征,对不同形貌的ZnO纳米结构材料的电磁性能与吸波性能进行了系统的分析,并与商品ZnO微粉的吸波性能进行了比较.结果表明,ZnO纳米片的吸波效果较好.复合了磁性材料后,ZnO的吸波性能有明显提高.