本文關鍵詞：ZnO（S）半導體復合材料的制備及光催化性能研究

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【摘要】：ZnO(S)半導體復合材料是近年來發(fā)展起來的一種新型高效的光催化材料,在降解污染物等治理環(huán)境污染方面有著廣闊應用前景。本文從有機物、金屬、無機物三個方面,分別合成聚苯乙烯/ZnS、Fe3+/Cu2+摻雜鋁基ZnO及ZnO/GO復合材料,通過對其形貌和結構的表征,研究了三種復合材料的性能和光催化機理。研究的主要內(nèi)容如下:1、以羥基化聚苯乙烯微粒為模板,通過化學組裝的方法得到分散性較好的球形ZnS/PSt復合粒子,采用紅外光譜,熱重分析儀表征其結構,掃描電子顯微鏡以及透射電子顯微鏡觀察其形貌,紫外可見光譜儀分析復合粒子的性能。結果表明復合粒子粒徑約為1微米,可以通過加入KH-570的量來控制聚苯乙烯表面羥基的含量,進而控制ZnS殼層的厚度,并且復合粒子的紫外可見吸光強度隨著ZnS殼層厚度的增加而增大。2、以硝酸鋅和六亞甲基四胺為反應試劑,硝酸銅或氯化鐵為摻雜試劑,通過水浴加熱方法在潔凈的鋁基表面生長出形貌均一的摻雜鐵或銅納米盤型氧化鋅。利用掃描電子顯微鏡對納米結構的形貌進行表征,結果表明,摻雜元素的含量對納米結構的形貌具有一定的影響;X射線電子衍射結果表明,鐵或銅元素已經(jīng)摻入到納米氧化鋅中,并以氧化物形式存在。利用制得的摻雜鐵或銅納米結構氧化鋅進行可見光催化甲基橙實驗,結果表明,銅或鐵離子的摻雜會對ZnO的光催化性能產(chǎn)生影響,影響的程度與Fe或Cu的摻雜比例有關。3、采用密閉氧化法制備出氧化石墨,通過水熱法與氧化鋅復合。通過X射線衍射(XRD)、BET表征、掃描電鏡(SEM)、紅外光譜分析(FT-IR)和催化降解甲基橙等方法對ZnO/GO復合材料進行表征,催化結果表明,所制備的ZnO/GO復合材料對甲基橙有很好的催化降解作用,且降解能力與GO濃度有關。
【關鍵詞】：半導體 ZnO ZnS 復合材料 光催化
【學位授予單位】：聊城大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB332;O643.36
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 前言7-8
• 第一章 緒論8-22
• 1.1 光催化性半導體材料8-13
• 1.2 ZnO(S)半導體光催化材料13-20
• 1.3 光催化復合材料的研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 本課題的研究意義和內(nèi)容21-22
• 第二章 PSt/ZnS復合粒子制備與表征22-28
• 2.1 實驗部分22-24
• 2.2 樣品測試24
• 2.3 結果與討論24-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第三章 鐵、銅摻雜鋁基ZnO納米結構制備及光催化性能研究28-37
• 3.1 實驗部分28-31
• 3.2 樣品測試31
• 3.3 結果與討論31-36
• 3.4 小結36-37
• 第四章 ZnO/GO復合材料的制備及其性能表征37-45
• 4.1 實驗部分37-39
• 4.2 樣品測試39-40
• 4.3 結果與討論40-43
• 4.4 反應機理的探討43-44
• 4.5 小結44-45
• 第五章 結論45-46
• 參考文獻46-53
• 致謝53-54
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文54

【參考文獻】

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本文編號：853770