半導(dǎo)體光催化有其本身獨特的優(yōu)勢：無毒無害、對環(huán)境沒有污染、催化劑本身穩(wěn)定性很好且循環(huán)利用率高。因此半導(dǎo)體光催化降解在環(huán)境污染治理過程中有廣泛的應(yīng)用：廢水處理、重金屬還原、空氣凈化等。在當前的光催化領(lǐng)域存在很多的催化材料，其中最普遍的兩大類材料是過渡金屬氧化物和混合氧化物。許多高活性的化合物在環(huán)境治理和污染物降解方面卓有成效。ZnO憑借其獨特優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)性能獲得了研究者們的青睞。 由于ZnO晶體內(nèi)部及表面缺陷會對其能帶產(chǎn)生影響，改變其晶體結(jié)構(gòu)，所以會對ZnO材料的光催化性能產(chǎn)生影響，另外材料本身的尺寸、形貌等相關(guān)因素也會對其催化降解能力產(chǎn)生影響。這使得對ZnO的晶體結(jié)構(gòu)、本征缺陷及引入缺陷等方面的研究較多，而元素摻雜是調(diào)整ZnO禁帶寬度、晶體結(jié)構(gòu)及缺陷利用，進而提高光催化性能的有效方法之一。 在本論文中我們首先通過水熱法和溶膠-凝膠法制備了純ZnO粉末，水熱法所得樣品生長為各向異性，引入缺陷較多，可見光區(qū)域的深能級輻射強度高，具有很好的光催化性能；溶膠-凝膠法所得樣品紫外發(fā)光性能良好，結(jié)晶質(zhì)量高，可應(yīng)用于紫外激光設(shè)備領(lǐng)域。之后我們選用溶膠-凝膠法制備了Nd摻雜Zn0.97Nd0.03...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1Zn能帶缺陷能級示意圖

具有特定的光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性能。理想狀態(tài)下的ZnO晶體是不存在缺陷的，但實際在生長過程中，受原料或合成條件以及化學(xué)計量比存在偏差等多方面的影響，總是不可避免的在晶體內(nèi)產(chǎn)生空位或間隙等本征固有缺陷�？瘴蝗毕荩ㄑ蹩瘴籚O和鋅空位ZnO）、間隙缺陷（氧間隙Oi和鋅間隙Zni）....

圖1.2貴金屬修飾光催化作用機理[34]

圖1.2貴金屬修飾光催化作用機理[34]Fig1.2Thephotocatalyticmechanismofsemiconductormodifiedbynoblemetal[34]（2）制備復(fù)合半導(dǎo)體。單一半導(dǎo)體的性能是有限的，而且大部分的半導(dǎo)體只一個或....

圖4.2Zn1‐xNdxO粒子的場發(fā)射掃描電鏡圖(a)x=1%(b)x=5%

生衍射。圖4.2為Zn1-xNdxO的場發(fā)射掃描圖譜，分別對應(yīng)(a)x=1%(b)x=5%。圖中可以看到許多片狀的ZnO晶體，由圖4.1的XRD圖譜可以推測其片狀表面可能是纖鋅礦結(jié)構(gòu)ZnO的（002）晶面。隨著Nd摻雜濃度x的逐漸增加，ZnO....

圖In山nqww創(chuàng)C翻IBIn41nq曰“州Iwl

eV的兩峰值分別對應(yīng)Nd3d5/2和Nd3d3/2的結(jié)合能，與Nd2O3中Nd離子對照表明Nd在ZnO結(jié)構(gòu)中以+3價形式存在。因此，Nd原子被成功摻雜進入ZnO晶格，由于每兩個Nd原子會結(jié)合三個O原子，而每個Zn原子只能結(jié)合一個O原子....

本文編號：3982558