本文關鍵詞：納米氧化鋅的制備、摻雜及其光催化性能研究　出處：《中北大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：近年來，環(huán)境污染是人類亟待解決的首要問題。半導體光催化劑及其在光催化領域的應用，是國內(nèi)外學者通認的一種治理環(huán)境污染的有效方法，獲得了較為廣泛研究。作為一種新型處理污染物的方法，光催化降解技術由于操作簡單方便，能耗低，反應條件溫和，不會產(chǎn)生二次污染物等優(yōu)點被廣泛應用。本文用水熱法制備納米氧化鋅和摻雜Ag的納米氧化鋅，并進行了表征、光催化性能驗證。 采用水熱法制備出棒狀的納米氧化鋅，確定了ZnO光催化劑的最適宜工藝條件：n（六水合醋酸鋅）：n（檸檬酸）=20:1、無水乙醇滴加量為20mL、pH為11、溫度為120℃、反應時間為24h。紫外光下羅丹明B降解率在96.13%左右。SEM、XRD表明制得的ZnO納米晶均為六方纖鋅礦結構，形貌多為棒狀，直徑大約為幾十納米，均勻性良好。 水熱法成功制備出摻雜Ag的氧化鋅材料，摻雜Ag的ZnO仍能保持原有的棒狀結構。作為光生電子的臨時儲倉，Ag的加入明顯改變了氧化鋅的光催化性能，硝酸銀：醋酸鋅=1:5時，在可見下表現(xiàn)出最高的光催化性能，羅丹明B降解率達到97.4%。TEM、XRD等表明，摻雜氧化鋅以Ag單質的形式存在于氧化鋅表面，，沒有破壞氧化鋅納米棒狀結構，其中ZnO-Ag-3中ZnO平均晶粒尺寸為63nm，Ag單質的平均晶粒尺寸為53.3nm。 用自制摻雜Ag的納米氧化鋅（ZnO-Ag-3）在可見光下降解甲基橙溶液，實驗表明：有機物的結構復雜程度影響催化劑的降解效率，甲基橙為重氮染料，結構比羅丹明B結構較復雜，所以比較難降解；降解甲基橙溶液的最佳條件為：甲基橙的初始濃度為10mg/L，催化劑投加量為1g/L，初始ph=5，反應溫度為25℃，降解效率為93.12%；自制光催化劑ZnO-Ag-3催化性能穩(wěn)定，使用多次后仍然可以保持高效的催化性能。 本文采用水熱法制備出了在可見光下具有光催化性能的摻Ag氧化鋅，實驗研究了在可見光下對羅丹明B、甲基橙都有良好的降解效果，這一種新型材料應用于污水處理中，為治理污染物治理提供了一種新思路。
[Abstract]:In recent years, environmental pollution is the most important problem to be solved urgently. Semiconductor photocatalyst and its application in photocatalysis field is an effective method to control environmental pollution recognized by scholars at home and abroad. As a new method to treat pollutants, photocatalytic degradation technology is easy to operate, low energy consumption and mild reaction conditions. In this paper, nano-ZnO and Ag doped nano-ZnO were prepared by hydrothermal method, and their photocatalytic properties were verified. Nanocrystalline zinc oxide was prepared by hydrothermal method, and the optimum technological conditions of ZnO photocatalyst were determined: 1: n (zinc acetate hexahydrate): n (20: 1 citrate). The amount of anhydrous ethanol was 20 mL / L, pH was 11, temperature was 120 鈩

本文編號：1430675