20世紀(jì)以來,水污染造成的環(huán)境問題已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了人類的健康并且阻礙著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,這使得光催化這種節(jié)能高效且環(huán)境友好型的治污技術(shù)在近些年受到了的廣泛關(guān)注。目前,很多半導(dǎo)體材料由于其杰出的催化性能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于光催化領(lǐng)域。在眾多半導(dǎo)體材料中,ZnO由于其廉價(jià)、無(wú)毒、易合成及高的催化活性在光催化領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本文利用磁控濺射-水熱兩步法成功制備了ZnO納米棒材料,X-射線衍射（XRD）和掃描電子顯微鏡（SEM）結(jié)果顯示,ZnO納米棒材料具有典型的六角纖鋅礦結(jié)構(gòu),頂部平坦,細(xì)而長(zhǎng)且表面光滑,單根納米棒首尾直徑均勻一致并且具有較高的結(jié)晶質(zhì)量,并發(fā)現(xiàn)制備過程中ZnO種子層起著至關(guān)重要的作用。利用其降解水中的甲基橙溶液來研究其光催化性能,結(jié)果表明ZnO納米棒材料具備一定的光催化活性。利用水熱法成功在CuO薄膜表面合成了ZnO納米棒,SEM結(jié)果顯示復(fù)合了CuO薄膜后ZnO納米棒形貌產(chǎn)生了巨大的變化。同時(shí)ZnO納米棒也變得更加規(guī)則而纖細(xì),尺寸均一,數(shù)根ZnO納米棒相互交疊在一起,出現(xiàn)“頂部聚集現(xiàn)象”,形成類似于“塔狀”的結(jié)構(gòu)。ZnO納米棒/CuO薄膜材料的光吸收能力擴(kuò)展到了可見光區(qū)域,較本... 

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 光催化反應(yīng)的基本原理與影響因素
        1.2.1 光催化反應(yīng)的基本原理
        1.2.2 光催化反應(yīng)的影響因素
    1.3 ZnO的結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)
    1.4 ZnO納米材料的制備方法
        1.4.1 氣相沉積法
        1.4.2 液相反應(yīng)法
        1.4.3 固態(tài)反應(yīng)法
    1.5 ZnO在光催化領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 ZnO在光催化領(lǐng)域的國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.5.2 ZnO在光催化領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.6 研究目的及主要研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 本文研究目的
        1.6.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法與表征手段
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)藥品及材料
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.3.1 磁控濺射沉積系統(tǒng)
        2.3.2 水熱反應(yīng)裝置
        2.3.3 光沉積反應(yīng)裝置
    2.4 樣品的表征方法
        2.4.1 X-射線衍射
        2.4.2 掃描電子顯微鏡
        2.4.3 紫外可見吸收光譜
        2.4.4 霍爾效應(yīng)
        2.4.5 伏安特性
        2.4.6 光催化性能
第3章 ZnO納米棒的制備及光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 ZnO納米棒的制備與表征
        3.2.1 磁控濺射法制備ZnO種子層
        3.2.2 ZnO納米棒的制備
        3.2.3 ZnO納米棒的表征
    3.3 種子層對(duì)ZnO納米棒生長(zhǎng)的影響及生成機(jī)理的討論
        3.3.1 種子層對(duì)ZnO納米棒生長(zhǎng)的影響
        3.3.2 ZnO納米棒的生長(zhǎng)機(jī)理
    3.4 ZnO納米棒光催化性能的研究
        3.4.1 ZnO納米棒光催化性能測(cè)試與表征
        3.4.2 ZnO納米棒光催化原理
    3.5 本章小結(jié)
第4章 ZnO納米棒/CuO薄膜的制備及光催化性能的研究
    4.1 引言
    4.2 ZnO納米棒/CuO薄膜的制備與表征
        4.2.1 ZnO納米棒/CuO薄膜的制備
        4.2.2 ZnO納米棒/CuO薄膜的表征
    4.3 ZnO納米棒/CuO薄膜光催化性能研究
        4.3.1 ZnO納米棒/CuO薄膜光催化性能測(cè)試與表征
        4.3.2 ZnO納米棒/CuO薄膜光催化原理
    4.4 本章小結(jié)
第5章 光沉積法制備ZnO納米棒/CuO納米片及光催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 ZnO納米棒/CuO納米片的制備與表征
        5.2.1 ZnO納米棒/CuO納米片的制備
        5.2.2 ZnO納米棒/CuO納米片的表征
    5.3 ZnO納米棒/CuO納米片的生長(zhǎng)機(jī)理
    5.4 ZnO納米棒/CuO納米片光催化性能研究
        5.4.1 ZnO納米棒/CuO納米片光催化性能測(cè)試與表征
        5.4.2 ZnO納米棒/CuO納米片光催化原理
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3653861