本文關(guān)鍵詞：微波輔助水熱法合成多孔ZnO和催化性能研究

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【摘要】：近年來,我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展,人們生活水平也穩(wěn)步提高。經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展帶來的環(huán)境污染問題也越來越引起人們的關(guān)注,尤其是難以處理的印染行業(yè)廢水,進(jìn)入水體或土壤都會(huì)嚴(yán)重影響生態(tài)平衡,嚴(yán)重威脅人類身體健康。因此,有效處理此類廢水對(duì)保持經(jīng)濟(jì)社會(huì)繼續(xù)發(fā)展的具有重要的意義。ZnO是一種重要的寬帶隙半導(dǎo)體材料,禁帶寬度為3.37eV,室溫下激子束縛能為60meV,在紫外光照射下能產(chǎn)生電子激發(fā),具有重要的光催化應(yīng)用價(jià)值。為提高其光催化效果,提高其比表面積、較好的孔徑分布成為ZnO研究的方向之一。本文首先通過微波輔助水熱法成功制備出了高表面積、孔徑分布較均勻的多孔氧化鋅微球,進(jìn)而對(duì)其光催化性能進(jìn)行了測(cè)試。第二章介紹了蜂巢和玫瑰狀多孔ZnO微球的合成方法。實(shí)驗(yàn)以乙酸鋅為鋅源,尿素為沉淀劑,甘氨酸為配位劑,PVP為模板劑在微波環(huán)境中回流反應(yīng)得到Zn5(CO3)2(OH)6前驅(qū)體,然后在450℃馬弗爐中焙燒兩小時(shí)得到Zn O產(chǎn)物。經(jīng)過XRD、N2吸附-脫附、SEM、TEM等方法對(duì)其進(jìn)行表征。結(jié)果表明,Zn5(CO3)2(OH)6前驅(qū)體為單斜晶系水鋅礦結(jié)構(gòu),Zn O為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu),結(jié)晶度高,且退火過程在450℃下得到的ZnO晶型最好,TG-DTA結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。Zn O的形貌隨著離子濃度和尿素用量的變化也在變化,離子濃度較高時(shí)粒子團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重,尿素用量變大氧化鋅的顆粒變大比表面積也隨之下降。最后提出了氧化鋅微球生長(zhǎng)經(jīng)歷的五個(gè)過程:水解、成核、納米粒子的形成、納米粒子聚集形成納米片以及納米片定向組裝。第三章進(jìn)行了ZnO的光催化降解甲基橙的性能測(cè)試。通過在紫外燈照射下對(duì)甲基橙的光催化降解研究了的ZnO的催化活性,結(jié)果表明在紫外燈照射下ZnO有很好的催化效果,特別是在偏酸性溶液中的催化效果要比中性和偏堿性時(shí)催化效果好,反應(yīng)3h后最高能夠達(dá)到92%的降解率。本章還對(duì)不同催化劑用量和不同反應(yīng)時(shí)間的降解率都進(jìn)行了對(duì)比。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36;TQ132.41

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本文編號(hào)：1202098