ZnO光催化降解甲基橙的研究

纳米ZnO是一种新型的无机功能材料,性能优异,应用十分广泛。本文以甲基橙为研究对象,太阳光为光源,研究了催化剂用量、甲基橙初始浓度、光照时间及pH值对甲基橙降解率的影响。     

泡沫镍负载纳米ZnO薄膜电极光电催化降解甲基橙研究

采用阴极电沉积法制备泡沫镍负载ZnO薄膜电极,以紫外灯为光源,以负载ZnO薄膜的泡沫镍为阳极,铂电极为阴极,饱和甘汞电极为参比,建立三电极的光电催化体系,以甲基橙为降解对象,考察了外加电压、甲基橙起始浓度、支持电解质浓度和薄膜掺杂对甲基橙降解率的影响．研究表明泡沫镍是光催化剂良好的载体,适当地增加电压、降低甲基橙起始浓度、增大支持电解质浓度和掺杂可以提高甲基橙的降解率．     

泡沫镍/硅烷膜/ZnO复合材料的制备及其光催化性能

采用水热法制备氧化锌(ZnO)微球,并以水基硅烷膜为黏结层、以泡沫镍为基底负载ZnO微球,得到泡沫镍/硅烷膜/ZnO复合材料.采用扫描电子显微镜(SEM)对泡沫镍/硅烷膜/ZnO复合材料的表面微观形貌进行观察.同时研究经多次负载ZnO微球的复合材料和负载纳米二氧化钛(TiO2)的复合材料对甲基橙的光催化降解效果.研究结果表明:ZnO微球的粒径约为5 μm,表面由厚度约为10nm的多孔鳞片组成,水基硅烷膜厚度约为1 μm,与泡沫镍基体结合紧密,负载的ZnO微球部分嵌入硅烷膜.经一次负载ZnO微球的复合材料降解性能最佳,负载ZnO微球的复合材料对甲基橙的降解效果优于负载纳米TiO2的复合材料.     

ZnO纳米颗粒沉积增强TiO_2纳米管光催化活性

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,用光化学沉积法、将纳米管浸没在硝酸锌(Zn(NO3)2)溶液中,在纳米管表面沉积ZnO纳米颗粒.对样品进行了Raman谱、XRD和SEM表征.结果显示,TiO2纳米管为锐钛矿相,沉积ZnO没有改变TiO2的相结构.用甲基橙在紫外光辐照下的降解速率来评价ZnO/TiO2纳米管的催化活性.结果表明,Zn(NO3)2浓度为10-4 mol.L-1时制备的ZnO/TiO2纳米管,其降解甲基橙的活性最高,效率提高40.7%.     

纳米ZnO的制备及其对甲基红的光催化降解

本文以Zn(NO3)、NaOH为原料,液相合成ZnO纳米粒子.研究ZnO纳米粒子对甲基红的光催化降解.讨论了ZnO纳米粒子用量,以及光照时间对甲基红降解率的影响.结果表明,在ZnO纳米粒子用量为0.001g,光照时间为30min时,甲基红脱色率可达58.1%     

纳米TiO2／壳聚糖催化超声降解甲基橙溶液

采用实验室合成的纳米TiO2／壳聚糖为催化剂,超声降解甲基橙水溶液,研究了各种因素对甲基橙超声降解的影响。研究表明在纳米TiO2／壳聚糖催化下甲基橙超声降解的效果非常明显,在超声波频率40kHz,催化剂用量1．0g／L,pH为7.0,甲基橙溶液初始浓度25mg／L的条件下,60min降解率即可达到90％以上。因此,纳米TiO2／壳聚糖催化超声降解有机污染物的方法具有很好的应用前景。     

棒状氧化锌的制备及其光催化性能

以乙酸锌为锌源,水和乙二醇的混合溶液为溶剂,添加乙醇胺,采用溶剂热法制备了ZnO粉体,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其晶体结构、形貌进行了表征,并以有机染料甲基橙溶液为目标降解物,考察了ZnO粉体的光催化性能,优化了其催化降解甲基橙的工艺条件.结果表明:制备出的ZnO为棒状六方系纤锌矿结构;在其用量为1.5g·L~(-1),甲基橙浓度为10 mg·L~(-1),紫外光照射40 min时,甲基橙的降解率达到99.8%,所制产品具有良好的催化性能.     

Ag纳米颗粒修饰对La掺杂ZnO纳米棒光催化性能的影响

采用水热法和光沉积制备Ag纳米颗粒修饰的La掺杂ZnO纳米棒,并通过光催化降解甲基橙(MO)溶液,考查了La掺杂浓度和Ag修饰对ZnO纳米棒光催化性能的影响.结果表明:La掺杂和Ag修饰能够提高ZnO纳米棒的光催化性能.La掺杂改变了ZnO纳米棒的结晶质量,La—O键的形成使ZnO晶体的本征吸收边红移且吸收强度增加,同...     

水热法制备Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料及其光催化性能研究

以Zn （CH3 COO）2·2H2O、AgNO3、Fe（NO3）3·9H2O为原料,NaOH为沉淀剂,H2O为溶剂,C2H5 OH为还原剂,柠檬酸为表面活性剂,采用水热法制备出Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料.采用XRD、SEM、TEM、SAED等测试手段对制备产物的物相结构、微观形貌等进行表征,以甲基橙为目标降解物研究了制备产物的光催化性能.结果表明,Ag以单质的形式存在于ZnO表面,Fe掺杂到ZnO晶格中.Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料在模拟日光下具有较高的光催化性能,在800 W氙灯照射下降解甲基橙150 min,甲基橙的降解率可达到99.4％％,较Ag/ZnO提高了7.8％,较ZnO提高了38.2％.     

超声-微波法合成不同形貌的氧化锌及其光电性质研究

采用超声-微波法结合热转化反应,以Zn5(OH)8(AC)2.2H2O为前驱体,以NaBF4和离子液体C7H13BrN2为导向剂快速合成了带状、棒状和粒状氧化锌光催化剂,并利用XRD和SEM对其结构与形貌进行了表征.测试了3种不同形貌的氧化锌对甲基橙的光催化活性并与商品TiO2(P25)的活性相比较,发现在反应进行390 min后,3种ZnO对甲基橙的降解率分别达到了66.6%、20.5%和66.4%,其中带状和粒状ZnO纳米结构的降解率都远高于TiO2(P25)的降解率28%.研究表明,带状和粒状ZnO纳米结构的高活性与其较高的比表面积有关,而其比表面积又与其形貌及微结构有关.由ZnO纳米带的表面光电压谱发现其光伏响应阈值为3.4 eV,且其表现出p-型半导体特性.     

Ag3PO4/ZnO复合物的制备及其降解甲基橙的研究

采用银氨辅助法合成了Ag_3PO_4,超声波分散法制备Ag_3PO_4/ZnO复合物,利用X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂进行了表征.在超声照射下,讨论了煅烧温度、煅烧时间、照射时间和染料浓度等对甲基橙降解率的影响.结果表明:Ag_3PO_4/ZnO在煅烧温度为450°C,煅烧时间为60min,超声照射180min时,甲基橙降解率可达85.36%,高于纯ZnO时的降解率.     

新型萘酰亚胺功能化卟啉/纳米氧化锌复合材料光催化降解甲基橙研究

利用新合成的新型萘酰亚胺功能化的卟啉及其金属配合物敏化低温水热法制备的氧化锌（ZnO）纳米棒,制备了卟啉敏化ZnO的复合样品,利用SEM、XRD、FT-IR、UV-vis吸收光谱对复合材料的结构和形貌进行了表征.在汞灯照射下,利用该卟啉/ZnO复合样品进行了光催化降解甲基橙研究.实验结果表明,与未复合的ZnO相比,用自由基卟啉1、锌卟啉1a和铜卟啉1b敏化的复合样品的光催化活性得到显著提高,其中自由基卟啉1的复合材料表现出了最佳的催化效果.而锰卟啉1c、铁卟啉1d钴卟啉1e敏化样品的催化活性相比纯ZnO有了不同程度的下降.     

Sm~(3+)掺杂氧化锌粉体的制备及光催化性能研究

采用水热法制备扇形的钐掺杂的氧化锌粉体,通过XRD衍射仪、TG-DSC同步热分析仪、扫描电镜对所得粉体进行表征。研究了Sm3+的掺杂量,煅烧温度对其光催化降解甲基橙性能的影响。实验表明:当Sm3+掺杂的物质的量比为5.0%,煅烧温度为500℃时对甲基橙的降解率最高,300W紫外灯照射2h,降解率从未掺杂ZnO的77.83%提高到掺杂后的98.75%。     

ZnO/Zn/CNT三维多孔复合结构的制备及对甲基橙的无光催化降解

以碳纳米管(CNTs)、纳米ZnO/Zn复合粉体和造孔剂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球为原料,通过超声分散、真空抽滤、焙烧的方法制备ZnO/Zn/CNT三维多孔复合结构.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和拉曼光谱仪对样品的微观结构及成分进行表征.结果显示,样品内部存在大量的连通孔,ZnO/Zn复合粉体均匀分散于CNTs所构筑多孔结构的孔隙中.在多孔复合结构的制备过程中,ZnO晶体结构未发生变化也无杂质生成.多孔复合结构对模拟污染物甲基橙的暗室催化降解结果证明,由于独特的孔结构存在和ZnO与CNTs的协同作用,使得样品在80min时对甲基橙的降解率达99.9%.     

一种纳米氧化锌的光催化性能研究

采用水热法制备出具有高比表面积的多层笼状结构的纳米氧化锌.通过XRD,SEM,EDS,TG-DTA,N2吸附等方法对产物的结构、组成、以及形貌进行了表征.以染料甲基橙的光催化降解为模型评价了所得不同形貌的ZnO的光催化活性.结果表明,所得的多层笼状ZnO纳米材料在高压汞灯照射下表现出良好的光催化性能,且多层笼状ZnO的光催化活性优于微米棒.该方法不仅具有工艺简单、绿色环保,且无需引入表面活性剂,便于大规模生产等优点.     

TiO_2/甲壳素光催化降解甲基橙的性能

以钛酸四丁酯为钛原料,通过升高温度使尿素逐渐分解的方法制备胶体TiO2,将胶体TiO2固定到甲壳素上得到TiO2/甲壳素。以甲基橙水溶液为光催化降解模型,用分光光度计法测定TiO2/甲壳素的光催化性能。结果表明:在100 min的紫外光下,TiO2/甲壳素对甲基橙的催化降解率达到75.6%;经150 min太阳光照射,TiO2/甲壳素对甲基橙的降解率达到52.3%。TiO2/甲壳素对甲基橙10次的降解率在45.1%到73.9%之间。TiO2/甲壳素的红外光谱图有O-Ti-O键的特征吸收峰952.8 cm-1。本工作制备的TiO2/甲壳素具有良好的光催化降解甲基橙的能力。