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.     

均相沉淀法制备纳米ZnO及其光催化性能研究

以硫酸锌和尿素为原料,采用均相沉淀法制各纳米ZnO颗粒,并用XRD测试手段对样品进行了表征．以卤钨灯为光源,以纳米ZnO为光催化剂,考察了其降解甲基橙的性能．结果表明：500℃备的ZnO,60min内使甲基橙降解率达67．8％．     

撞击流反应器内微观混合过程的研究

采用α－萘酚与对氨基苯磺酸重氮盐的偶合竞争串联二级反应体系,在４种型式的两喷嘴对置同轴撞击流反应器内研究了喷嘴中心和环隙射流的动量比、射流速度、喷嘴间距、反应器容积对撞击流反应器内微观混合过程的影响。结果表明：增大喷嘴中心和环隙射流的动量比可改善微观混合状态;在撞击区特征停留时间处于０．０３－１．０ｓ的实验范围内存在一最佳特征停留时间ｔＲＣ,当ｔＲ〈ｔＲＣ时,减少ｔＲ并不能有效改善微观混合状况;当     

光子晶体光催化剂修饰的微反应器制备及其光催化性能研究

采用聚苯乙烯(polystyrene, PS)微球为光子晶体模板,用溶胶-凝胶法在微流控芯片通道中制备TiO₂反蛋白石.在PS蛋白石模板中填充TiO₂溶胶,在500℃下煅烧8 h去除PS模板,得到具有较高光催化性能的TiO₂反蛋白石催化剂.通过考察罗丹明B(RhB)溶液在TiO₂反蛋白石修饰的微反应器中的光催化降解率,分析微反应器的光催化性能.5 mg/L RhB在流速50μL/h、光催化反应时间7 min、光辐照度100 mW/cm²时,降解率达到100%.     

微/纳米ZnO的控制合成及其光催化性能

以锌盐和碱为主要原料,采用低温液相法,通过控制反应前驱液的组成,制得针状、花状、棒状和枣核状4种不同形貌的微/纳米ZnO.利用扫描电子显微镜(SEM)、X线能谱仪(EDS)、X线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和热重-差热分析(TG-DTA)等多种手段对产物进行表征,并探讨不同形貌ZnO微/纳米晶的形成机制.以甲基橙模拟有机污染物,考察紫外光照下所得ZnO样品的降解效果.研究结果表明:ZnO晶体的粒度和形貌由其生长习性及成核、生长速率共同控制.ZnO的光催化性能与其颗粒粒度及形貌密切相关,棒状和枣核状ZnO表现出很高的光催化活性,120 min内即可将甲基橙完全降解.     

纳米ZnO的温和液相法制备及其光催化性能

以ZnCl₂作为锌源,采用液相法制备了由粒径约17 nm的氧化锌粒子组合而成的花状六方纤锌矿晶体结构的氧空位缺陷型ZnO纳米材料,对制备的ZnO纳米材料的结构、形貌和成分进行了表征,计算了其禁带宽度,并通过光催化降解亚甲基蓝研究了其光催化性能.结果表明：氧空位缺陷型ZnO纳米材料具有很好的结晶度和形貌,且禁带宽度为3.17 eV,低于普通ZnO的禁带宽度.当光催化降解亚甲基蓝溶液0.5、2.5 h时,降解率分别为20%和80%,降解速度是普通Ag纳米颗粒掺杂氧化锌的4倍,表明制备的氧空位缺陷型ZnO纳米材料具有优异的光催化性能.     

ZnO基光催化材料的制备及其光催化性能研究

ZnO作为一种使用普遍的光催化剂,它的化学性质稳定、廉价易得、无毒。首先以Zn(Ac)_2和(CH_3)_4NOH为原料,通过溶胶-凝胶法制备ZnO干胶,以苯酚溶液模拟有机废水,详细研究了原料不同摩尔比、不同煅烧温度、不同煅烧时间下所合成的ZnO材料及ZnO不同投入量催化降解苯酚的性能。之后以AgNO_3为掺杂剂,在上述最佳合成条件下,采用超声-旋蒸法合成了一系列Ag掺杂量不同的Ag-ZnO光催化剂,并详细研究了不同Ag掺杂量、不同热处理温度和时间及Ag-ZnO的不同投入量对苯酚溶液的光催化降解率。XRD测试结果表明,上述条件下所得ZnO和Ag-ZnO材料结晶度高、无杂质,与标准图谱一致; UV-vis数据表明掺杂Ag后提高了ZnO的吸收范围。催化降解苯酚结果表明,当Zn(Ac)_2和(CH_3)_4NOH原料配比为1∶2、煅烧温度为500℃、煅烧时间为2h所得ZnO材料投入量为0.10g/100mL苯酚、紫外灯光灯照射3h时,苯酚的降解率为62.8%;当Ag的掺杂量为3%时,在上述条件下所得的Ag-ZnO材料对苯酚的降解率为79.5%,银掺杂后所得的光催化材料明显提高了苯酚的降解率。     

水热合成纳米ZnO及其光催化性能研究

以ZnSO4为原料,采用水热法在180 ℃,1 MPa以下合成出了纳米ZnO,并就反应温度、反应时间、反应物浓度及物料配比等条件对产物的影响进行了探讨.XRD物相分析,产物为六方晶系;TEM形貌观察,粒子基本为球形,平均粒径30 nm;利用紫外-可见分光光度计测试了光吸收性能,发现纳米ZnO对200～380 nm波长范围的光有很强的吸收性,在可见光范围内,也有较强的吸收.利用纳米ZnO作为光催化剂对有机染料溶液进行了降解实验,发现在日光照射70 min后,对酸性黑234的降解率可达100%.     

ZnO的制备及其光催化性能的研究

本实验用直接分解法和直接沉淀法两种方法,以Zn SO4,Na2CO3,Na OH,Zn（CH3COO）2·2H2O,Zn5（CO3）2（OH）6,为原料制备了5种不同的Zn O粉体。分别用这5种Zn O粉体为光催化剂,以太阳光和可见光为光源进行光催化实验。选用甲基橙染料作为处理对象,研究了Zn O粉体的最优制备条件,光催化过程中的光源对甲基橙降解率的影响。     

纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究

文章采用直接沉淀法,以ZnSO4 和Na2CO3为原料在不同的焙烧温度下制备了纳米ZnO粉体;采用X-射线粉末衍射、透射电镜等手段对样品进行了表征;以纳米ZnO作为光催化剂,分别利用300 W高压汞灯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,以310 ℃焙烧温度制备的纳米ZnO具有较好的光催化性能,在太阳光下的最佳投加量为1.5 g/L.     

撞击流反应器停留时间分布

在直径300 mm、高500 mm的冷模装置上,以水为介质,KC l饱和溶液为示踪剂,测定了两喷嘴及四喷嘴撞击流反应器的停留时间分布,探讨了流量以及喷嘴数量对停留时间分布的影响。结果表明:流量相同时,增加对置喷嘴数量可明显改善反应器内混合效果;利用前短路Γ混合模型和组合模型对实验数据进行了关联,并对两种模型的特点进行了分析比较;模拟计算结果显示:模型可以很好地描述撞击流反应器的停留时间分布。     

负载高岭土的ZnO的制备及其光催化性能研究

以Zn（NO3）2·6H2O、C2H2O4和高岭土为原料,采用直接沉淀法合成了负载高岭土的ZnO粉体,并对其进行了X射线粉末衍射（ XRD）表征。以亚甲基蓝为目标物,研究了催化剂的用量、高岭土的负载量、煅烧温度以及亚甲基蓝的初始浓度对其光催化性能的影响。结果表明,煅烧温度为300℃、高岭土负载量为30%的ZnO光催化活性最好,在催化剂加入量为0.5 g/L,800W氙灯光照60 min的条件下,可使初始浓度为10 mg/L的亚甲基蓝脱色率达98%以上。且重复使用5次后脱色率仍在80%以上,表明所制备的复合光催化剂具有较好的催化性能和稳定性。     

垂直-倾斜半环组合对撞流干燥的实验研究

为了提高对撞流干燥的干燥幅度,改善物料在半环中的粘壁和流动特性,设计、制造、安装、调试了新型垂直半环组合对撞流干燥实验台·该实验台结构新颖、紧凑,以小米为物料进行的干燥和流动特性实验表明:该干燥器不仅能够充分利用干燥介质的干燥能力和最大限度地提高物料的干燥幅度,而且还避免了半环中的粘壁和堆积问题;物料降水率主要受进气温度和载带率的影响;对撞面随着上、下进气流量的变化而上、下浮动,对撞区内物料的向下运动速度大于向上运动的速度     

ZnTe/ZnO类球状复合材料的制备及其光催化性能

以亚碲酸钠,氧化锌为前驱体,采用溶剂热法合成了ZnTe/ZnO类球状复合材料,通过控制合成ZnTe颗粒的量来研究复合样的光催化性能.XRD确定合成样品为ZnTe/ZnO复合材料,SEM表征样品形貌为类球状复合物,UV-Vis测试样品光学特性,PL和EIS测试解释复合样光催化增强的原因,实验结果验证了在紫外光照射下光催化性能复合样优于纯相,而且以ZnO和Na_2TeO_3物质的量比为1∶0.4时合成的ZnTe/ZnO类球状复合样表现出最佳光催化活性,40min降解亚甲基蓝达到91%.     

ZnO/g-C_3N_4复合材料的制备及其光催化性能研究

采用一步法成功制备了氧化锌/石墨相氮化碳(ZnO/g-C_3N_4)复合光催化材料,通过XRD,SEM,TEM,FT-IR和UV-vis DRS对所得样品的微观形貌和吸光特性进行了表征.结果表明,ZnO颗粒均匀分布在片状g-C_3N_4表面上,ZnO/g-C_3N_4最大光吸收边的位置相对于纯相ZnO发生了明显的红移.利用光催化降解甲基橙溶液评估了所得样品的光催化活性,发现ZnO/g-C_3N_4复合材料的光催化效率远高于纯相ZnO和纯相g-C_3N_4,分别达到ZnO的14倍和g-C_3N_4的9倍.复合材料光催化性能得以提升的主要原因有两点:复合样品材料具有比纯相ZnO更大的光吸收范围,提高了太阳光的利用率;ZnO纳米颗粒与g-C_3N_4紧密耦合形成的异质结构有效促进了光生电子-空穴对的分离.     

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。     

管状氧化锌的碱溶法合成及光催化降解亚甲基蓝的性能

采用一种新颖、简单、环保的方法,在高浓度NaOH溶液中,n(Zn):n(NaOH)=1:30,于92℃下对已合成的棒状ZnO原料进行碱溶反应,获得了管状结构的ZnO．探讨其形成机理,发现材料的不同晶面性质不同,在碱中的溶解情况不同,导致管状结构形成,该法适用于具有类似性质的管状材料的合成．形成管状ZnO后材料的长径比缩小,均匀性增加,荧光发射增强,同时在可见区（400～800nm）出现一定程度的吸收,这些现象说明形成管状结构后ZnO的比表面增加,表面性质发生一定程度的变化,表面及内部的缺陷性质和数目都有所改变．该管状ZnO材料用于光催化降解亚甲基蓝(MB),其降解效率明显增强,经1h光照,MB的降解率由83.1%（棒状ZnO）增加到93.9%（管状ZnO）．     

BiVO4纳米复合氧化物的制备及光催化性能研究

采用柠檬酸络合法合成了BiVO４纳米粒子,并对其光催化性能进行了测试。试验结果表明,平均粒径约有24nm,由于粒径小、比表面积较大,因此该材料对水溶性染料有较大的吸附作用。     

生物模板法制备高性能Co/ZnO太阳光催化剂

为了提高太阳光的光催化效率,以二水合乙酸锌、六水合硝酸钴为原料,以竹纤维为模板,采用浸渍-热转化制备了钴掺杂摩尔分数为0%～4.0%的Co/ZnO复合材料.利用X-射线衍射、扫描电镜、热重分析对复合材料的结构、形貌和物相等进行表征.在太阳光的照射下,使用亚甲基蓝评价复合材料的光催化活性,探究前驱物煅烧时间及钴掺杂量对Co/ZnO催化剂光催化性能的影响.结果表明:当钴掺杂摩尔分数为2.0%时,浸泡2 h获得的前驱物经过600 ℃煅烧2 h制成的Co/ZnO复合材料对亚甲基蓝的降解效率最佳,降解率为91.29     

浸没循环撞击流反应器压力波动信号的小波分析

为了深入了解反应器中压力波动的频率特性及产生原因,基于小波变换方法对浸没撞击流反应器中测得的压力波动信号进行分析·从不同尺度上提取信号并计算波动能量,并对压力波动信号在频域上的分布进行分析·确认波动能量主要集中在1kHz之下的范围内,对能量空间分布的分析证明了波动强烈区域是关于轴及关于撞击面对称的·根据强烈波动空间位置的不同将波动频率划分为三个范围,并分析了各范围波动产生的原因·随螺旋桨转数的增加,各尺度的波动能量总体增强,频率分布有一定的变化·对强度的体积积分结果显示主流体旋涡产生的波动能量占主要部分·