本文關(guān)鍵詞：Au@ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建及光催化性能研究　出處：《安徽理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 貴金屬 氧化鋅 核殼納米結(jié)構(gòu) 表面等離子體共振 光催化

【摘要】：本論文通過構(gòu)建具有優(yōu)異性能的貴金屬@半導體核殼納米結(jié)構(gòu),制備了Au@ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)光催化劑,結(jié)合Au納米粒子的表面等離子體共振效應能夠吸收可見光的特性,對半導體氧化鋅進行改性,研究復合催化劑的光響應性和光催化性能。通過在Au@ZnO上負載不同質(zhì)量分數(shù)的Pd納米粒子,有效提高光生載流子在界面間的傳輸性能,抑制光生電荷的再復合,制備出高效Au@ZnO/Pd納米復合光催化劑。具體內(nèi)容如下:1.首先通過種子法制備出單分散的直徑為55 nm的Au納米球,再使用抗壞血酸誘導沉積的方法在Au納米球上包覆一層氧化鋅,制備出Au@ZnO核殼納米球狀光催化劑。由于Au納米球的表面等離子體共振效應,光催化劑在550 nm表現(xiàn)出很強的可見光吸收特征。模擬太陽光下光催化降解有機染料羅丹明B的實驗表明Au@ZnO核殼納米球表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化活性。此外,為了進一步驗證表面等離子體共振效應增強光催化活性的機理,選用三種不同波長(365 nm、520 nm、660 nm)的LED光進行了光催化測試,結(jié)果表明Au@ZnO在三種不同波長LED光照下均有光催化效果。這些結(jié)果綜合表明Au@ZnO核殼納米球的光催化性能來自于ZnO半導體光激發(fā)和Au納米球的表面等離子體共振所產(chǎn)生的熱電子共同作用的結(jié)果,復合結(jié)構(gòu)的構(gòu)建大大拓展了光催化劑的光吸收范圍、同時促進了光生電子和空穴的分離。此外,Au@ZnO核殼納米球作為光電極材料在可見光照射下呈現(xiàn)比純ZnO納米粒子更高的光電流密度,其電化學阻抗譜尼奎斯特圖也揭示Au@ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)具有更高的電荷遷移率,也進一步驗證了所提出的光響應機理。2、通過簡單的光沉積的方法,在Au@ZnO催化劑上負載Pd納米粒子,成功制備出不同Pd含量的Au@ZnO/Pd納米復合光催化劑。通過SEM、XRD、TEM、STEM等一系列測試手段證明Au@ZnO/Pd納米復合光催化劑的形貌結(jié)構(gòu)為以Au納米球作為核,半導體氧化鋅作為殼,表面負載有均勻分布的Pd納米粒子。光催化劑的光催化性能通過模擬太陽光催化降解亞甲基藍染料和苯酚溶液來驗證。結(jié)果表明,Au@ZnO/Pd納米復合光催化劑在降解亞甲基藍染料和苯酚溶液時,表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化性能,其中當負載量為2 wt%時達到最高。所制備催化劑的光致發(fā)光光譜和熒光壽命分析得出,Au@ZnO/Pd復合光催化劑具有更加優(yōu)異的電荷傳輸和分離效率,這歸因于Au納米球的表面等離子共振效應,大大的提高催化劑對光的吸收,擴大氧化鋅的光響應范圍;Pd納米粒子能夠作為電子陷阱吸收電子,促進光生電荷的分離。
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O643.36;TB383.1

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 邵先坤;郝勇敢;劉同宣;胡路陽;王媛媛;李本俠;;基于表面等離子體共振效應的Ag(Au)/半導體納米復合光催化劑的研究進展[J];化工進展;2016年01期

2 滕樂天;趙康;金龍;湯玉斐;;靜電紡絲法制備ZnO納米纖維膜及其超疏水性能[J];中國陶瓷;2014年11期

3 邵磊;阮琦鋒;王建方;林海青;;局域表面等離激元[J];物理;2014年05期

4 張騫;周瑩;張釗;何云;陳永東;林元華;;表面等離子體光催化材料[J];化學進展;2013年12期

5 曹萍;白越;;N摻雜納米ZnO的制備及光催化性能[J];發(fā)光學報;2013年10期

6 李孜;賈春陽;萬中全;;卟啉類光敏劑在染料敏化太陽能電池中的應用[J];化學進展;2011年05期

7 龔海燕;趙清嵐;李小紅;張治軍;;均勻沉淀法制備氧化鋅納米棒[J];化學研究;2006年01期

，

本文編號：1310176