全球工業(yè)化的發(fā)展不斷推進(jìn),伴隨而來的一系列水污染問題。對于污水治理,光催化技術(shù)因其高效節(jié)能,成本低廉,無二次污染等特點(diǎn)而成為了熱門的研究領(lǐng)域。ZnO是一種優(yōu)秀的金屬氧化物半導(dǎo)體催化劑,催化活性高,形貌易調(diào)控,無毒無害且光化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng),在光催化領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。然而仍然具有催化劑分離回收困難,載流子復(fù)合率高的缺點(diǎn)。研究結(jié)果顯示,通過貴金屬負(fù)載、半導(dǎo)體復(fù)合和外加電勢等手段,可以有效抑制光生載流子的復(fù)合,提高光催化效率。本文利用化學(xué)溶液法,成功在導(dǎo)電襯底上生長出氧化鋅納米棒陣列結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上與Ag、Cd S復(fù)合,研究其光催化性能,探索提高光催化性能的途徑。同時該結(jié)構(gòu)有利于催化劑分離。具體內(nèi)容如下:1.以ITO玻璃為襯底,利用化學(xué)溶液法,通過調(diào)整種層生長溫度以及生長液種類、濃度,制備出不同的氧化鋅納米棒陣列,其中種層生長溫度為130°C,生長液為0.05 mol/L硝酸鋅和0.05 mol/L六次甲基四胺條件下,85°C生長的樣品,對甲基橙的降解效果最好,3 h的降解率約為59.4%。2.采用上述優(yōu)化合成條件,分別在ITO、Ag、Ti襯底生長ZnO納米棒陣列,金屬Ag、Ti基底的ZnO納米... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 水污染處理手段
        1.1.2 光催化原理
        1.1.3 光催化的分析方法
        1.1.4 多種多樣的光催化劑
    1.2 ZnO的基本性質(zhì)及制備方法
        1.2.1 ZnO的各項(xiàng)物理性質(zhì)
        1.2.2 ZnO的制備方法
        1.2.3 提高ZnO光催化性能的途徑
    1.3 本論文的研究目的及內(nèi)容
2 氧化鋅納米棒陣列的制備及其光催化性能
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及器材
        2.2.2 化學(xué)溶液法制備氧化鋅納米棒陣列
        2.2.3 光催化降解實(shí)驗(yàn)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 SEM表征
        2.3.2 XRD分析
        2.3.3 ZnO納米棒陣列的生長機(jī)理
        2.3.4 ZnO納米棒陣列光催化性能
    2.4 本章小結(jié)
3 ZnO納米棒陣列的光電催化性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及器材
        3.2.2 樣品的制備
        3.2.3 光電催化降解實(shí)驗(yàn)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)表征
        3.3.2 ZnO納米棒陣列光電催化性能
        3.3.3 襯底對ZnO納米棒陣列催化效率的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 Ag/ZnO復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備及光催化性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及器材
        4.2.2 Ag/ZnO復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 樣品的表征
        4.3.2 Ag/ZnO的光催化性能
        4.3.3 Ag/ZnO復(fù)合結(jié)構(gòu)光催化機(jī)制分析
    4.4 本章小結(jié)
5 CdS/ZnO復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備及其光催化性能
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及器材
        5.2.2 CdS/ZnO復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 樣品的表征
        5.3.2 CdS/ZnO的可見光催化性能
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個人信息簡介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ag棒上ZnO納米棒陣列的光電催化活性[J]. 屈文偲,王真真,田永濤,韓帥,吳子見.  鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2016(04)
[2]水熱法生長方式對ZnO納米棒陣列結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 張美林,金峰,鄭美玲,劉潔,段宣明.  影像科學(xué)與光化學(xué). 2015(02)
[3]Photocatalytic activity of Eu3+-doped ZnO nanorods synthesized via microwave assisted technique[J]. P.V.Korake,A.N.Kadam,K.M.Garadkar.  Journal of Rare Earths. 2014(04)
[4]同質(zhì)緩沖層溫度對ZnO薄膜質(zhì)量的影響[J]. 徐鋒,蔣大勇,曹雪,孫云剛,陳濛,劉芯宇.  長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(01)
[5]WO3/ZnO復(fù)合光催化劑的制備及其光催化性能[J]. 余長林,楊凱,舒慶,YU Jimmy C,操芳芳,李鑫.  催化學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]ZnO薄膜的Ag改性及其光催化性能[J]. 劉瑛,馬玉燕,魏守強(qiáng),陳玉葉,趙翠娟.  沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
[7]均勻沉淀法制備納米氧化鋅的研究[J]. 湯皎寧,龔曉鐘,李均欽.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2006(01)

博士論文
[1]納米ZnO材料的合成、摻雜及其性能研究[D]. 余小紅.中國地質(zhì)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]ZnO/Ag納米光催化劑的不同制備方法、N摻雜工藝及其光催化性能研究[D]. 孟春雷.青島科技大學(xué) 2014
[2]ZnO與氧化石墨烯的制備及其復(fù)合材料光催化性能研究[D]. 劉文寶.蘭州大學(xué) 2013



本文編號：3540195