納米ZnO多孔材料的制備及其光學(xué)性質(zhì)的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-08 17:03
由于實(shí)際應(yīng)用的差異性,本文基于多孔的薄膜與粉末催化這兩種代表性的材料,分別考察了不同模板制備ZnO多孔結(jié)構(gòu)。本文的出發(fā)點(diǎn)在于,多孔的ZnO與光的交互作用,增加光的傳播路徑,提升光子的利用率的設(shè)計(jì)方案是否可行;引入摻雜元素從而改變晶體結(jié)晶性、提高載流子濃度,與Ag單質(zhì)復(fù)合引起等離子體共振效應(yīng)從而抑制載流子復(fù)合,這些思路是否合理;最終光催化降解甲基橙(MO)的測試優(yōu)劣能否印證光學(xué)性質(zhì)的極大提升。這些內(nèi)容是本文的研究主旨:Ag納米片復(fù)合的Na摻雜ZnO多孔膜復(fù)合材料:采用溶膠-凝膠法在前驅(qū)體液中加入適量的 Zn源和葡萄糖制備了具有多孔骨架結(jié)構(gòu)的 ZnO模板。采用化學(xué)氣相沉積(CVD技術(shù))在多孔模板上制備了 Na摻雜ZnO薄膜。最后,采用光化學(xué)沉積法將Na摻雜ZnO多孔膜與Ag納米片復(fù)合。研究了模板孔隙率、Na摻雜濃度以及Ag納米復(fù)合材料對ZnO晶體光學(xué)性能的影響。鋅源與葡萄糖的質(zhì)量比為8:1為前驅(qū)體制備樣品,確定了最佳孔隙率模板,增加了光的傳播路徑。在C VD過程中Na源、Zn源、O2的最佳載流量分別為75 sccm、150sccm、130sccm,其中Na元素提升ZnO的本征缺陷濃度。Ag...
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 ZnO的研究意義
1.2.1 ZnO的基本性質(zhì)
1.2.2 ZnO的制備方法
1.2.3 ZnO的研究進(jìn)展
1.3 改性的ZnO在光催化領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.3.1 光催化的背景
1.3.2 光催化的機(jī)理及影響因素
1.3.3 ZnO微觀形貌的研究
1.3.4 ZnO摻雜工藝的研究
1.3.5 ZnO復(fù)合材料的研究
1.4 選題依據(jù)與研究內(nèi)容
1.4.1 選題依據(jù)
1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 納米ZnO多孔材料的制備及表征
2.1 實(shí)驗(yàn)樣品的制備工藝
2.1.1 ZnO多孔膜的制備
2.1.2 Na摻雜ZnO多孔膜的制備
2.1.3 N a摻雜ZnO多孔膜與A g的復(fù)合材料的制備
2.1.4 制備A l摻雜ZnO多孔空心球與A g的復(fù)合材料
2.1.5 光催化降解性能的測試
2.2 實(shí)驗(yàn)樣品測試設(shè)備的介紹
第3章 納米ZnO多孔薄膜的制備及其光學(xué)性質(zhì)的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
3.2.1 樣品的制備
3.2.2 樣品的測試與表征
3.3 結(jié)果與討論
3.4 本章小結(jié)
第4章 納米ZnO多孔薄膜的改性對其光學(xué)性質(zhì)的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
4.2.1 溶膠-凝膠法制備Na摻雜的多孔薄膜
4.2.2 光沉積法制備Ag與多孔薄膜的復(fù)合材料
4.2.3 樣品的測試與表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 Na摻雜的多孔薄膜
4.3.2 Ag與多孔薄膜的復(fù)合材料
4.4 本章小結(jié)
第5章 Na摻雜的ZnO多孔薄膜與Ag的復(fù) 合材料及其光學(xué)性質(zhì)的探究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
5.2.1 樣品的制備
5.2.2 樣品的測試與表征
5.3 結(jié)果與討論
5.4 本章小結(jié)
第6章 Al摻雜的Zn O多孔空心球與Ag的復(fù) 合材料及其光學(xué)性質(zhì)的探究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
6.2.1 樣品的制備
6.2.2 樣品的測試與表征
6.3 結(jié)果與討論
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]半導(dǎo)體材料聯(lián)合超聲用于降解有機(jī)污染物研究進(jìn)展[J]. 高博,劉彬,王新,趙洪銳,張玉瑩,牛華英,王景成. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]新舊動能轉(zhuǎn)換引領(lǐng)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展[J]. 李晉閩. 中國科技產(chǎn)業(yè). 2018(01)
[3]中國半導(dǎo)體材料業(yè)的狀況分析[J]. 王龍興. 集成電路應(yīng)用. 2018(01)
[4]不同合成過程對溶膠-凝膠法制備的ZnO/Ag納米復(fù)合材料光催化性能的影響[J]. 陳雨,余飛,劉禹彤,徐小楠,張秋平,袁歡,徐明. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(24)
[5]Mg摻雜對ZnO納米棒陣列的形貌及光學(xué)性能的影響[J]. 于富成,丁會云,耿武,胡海龍,何玲. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]先驅(qū)物物質(zhì)的量濃度對ZnO納米棒陣列形貌及光學(xué)性能的影響[J]. 于富成,丁會云,耿武,何玲. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]離子摻雜氧化鋅光催化納米功能材料的制備及其應(yīng)用[J]. 殷巧巧,喬儒,童國秀. 化學(xué)進(jìn)展. 2014(10)
[8]摻雜ZnO光催化劑研究進(jìn)展[J]. 秦祖贈,蘇通明,蔣月秀,劉瑞雯,劉自力. 工業(yè)催化. 2014(03)
[9]氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的制備及發(fā)光性質(zhì)研究[J]. 潘躍武. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2013(08)
[10]模板法制備中空結(jié)構(gòu)材料的研究進(jìn)展[J]. 鮑艷,楊永強(qiáng),馬建中. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2013(05)
碩士論文
[1]MOCVD制備納米ZnO薄膜及摻雜研究[D]. 李海山.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]ZnO納米材料的制備及其發(fā)光特性的研究[D]. 胡海龍.蘭州理工大學(xué) 2018
[3]低溫熔鹽中硫化銻還原固硫熔煉機(jī)理及工藝研究[D]. 薛浩天.中南大學(xué) 2014
本文編號:3671894
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 ZnO的研究意義
1.2.1 ZnO的基本性質(zhì)
1.2.2 ZnO的制備方法
1.2.3 ZnO的研究進(jìn)展
1.3 改性的ZnO在光催化領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.3.1 光催化的背景
1.3.2 光催化的機(jī)理及影響因素
1.3.3 ZnO微觀形貌的研究
1.3.4 ZnO摻雜工藝的研究
1.3.5 ZnO復(fù)合材料的研究
1.4 選題依據(jù)與研究內(nèi)容
1.4.1 選題依據(jù)
1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 納米ZnO多孔材料的制備及表征
2.1 實(shí)驗(yàn)樣品的制備工藝
2.1.1 ZnO多孔膜的制備
2.1.2 Na摻雜ZnO多孔膜的制備
2.1.3 N a摻雜ZnO多孔膜與A g的復(fù)合材料的制備
2.1.4 制備A l摻雜ZnO多孔空心球與A g的復(fù)合材料
2.1.5 光催化降解性能的測試
2.2 實(shí)驗(yàn)樣品測試設(shè)備的介紹
第3章 納米ZnO多孔薄膜的制備及其光學(xué)性質(zhì)的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
3.2.1 樣品的制備
3.2.2 樣品的測試與表征
3.3 結(jié)果與討論
3.4 本章小結(jié)
第4章 納米ZnO多孔薄膜的改性對其光學(xué)性質(zhì)的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
4.2.1 溶膠-凝膠法制備Na摻雜的多孔薄膜
4.2.2 光沉積法制備Ag與多孔薄膜的復(fù)合材料
4.2.3 樣品的測試與表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 Na摻雜的多孔薄膜
4.3.2 Ag與多孔薄膜的復(fù)合材料
4.4 本章小結(jié)
第5章 Na摻雜的ZnO多孔薄膜與Ag的復(fù) 合材料及其光學(xué)性質(zhì)的探究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
5.2.1 樣品的制備
5.2.2 樣品的測試與表征
5.3 結(jié)果與討論
5.4 本章小結(jié)
第6章 Al摻雜的Zn O多孔空心球與Ag的復(fù) 合材料及其光學(xué)性質(zhì)的探究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
6.2.1 樣品的制備
6.2.2 樣品的測試與表征
6.3 結(jié)果與討論
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]半導(dǎo)體材料聯(lián)合超聲用于降解有機(jī)污染物研究進(jìn)展[J]. 高博,劉彬,王新,趙洪銳,張玉瑩,牛華英,王景成. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]新舊動能轉(zhuǎn)換引領(lǐng)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展[J]. 李晉閩. 中國科技產(chǎn)業(yè). 2018(01)
[3]中國半導(dǎo)體材料業(yè)的狀況分析[J]. 王龍興. 集成電路應(yīng)用. 2018(01)
[4]不同合成過程對溶膠-凝膠法制備的ZnO/Ag納米復(fù)合材料光催化性能的影響[J]. 陳雨,余飛,劉禹彤,徐小楠,張秋平,袁歡,徐明. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(24)
[5]Mg摻雜對ZnO納米棒陣列的形貌及光學(xué)性能的影響[J]. 于富成,丁會云,耿武,胡海龍,何玲. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]先驅(qū)物物質(zhì)的量濃度對ZnO納米棒陣列形貌及光學(xué)性能的影響[J]. 于富成,丁會云,耿武,何玲. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]離子摻雜氧化鋅光催化納米功能材料的制備及其應(yīng)用[J]. 殷巧巧,喬儒,童國秀. 化學(xué)進(jìn)展. 2014(10)
[8]摻雜ZnO光催化劑研究進(jìn)展[J]. 秦祖贈,蘇通明,蔣月秀,劉瑞雯,劉自力. 工業(yè)催化. 2014(03)
[9]氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的制備及發(fā)光性質(zhì)研究[J]. 潘躍武. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2013(08)
[10]模板法制備中空結(jié)構(gòu)材料的研究進(jìn)展[J]. 鮑艷,楊永強(qiáng),馬建中. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2013(05)
碩士論文
[1]MOCVD制備納米ZnO薄膜及摻雜研究[D]. 李海山.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]ZnO納米材料的制備及其發(fā)光特性的研究[D]. 胡海龍.蘭州理工大學(xué) 2018
[3]低溫熔鹽中硫化銻還原固硫熔煉機(jī)理及工藝研究[D]. 薛浩天.中南大學(xué) 2014
本文編號:3671894
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