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化 学 研 究与 应 用 V01．17．No．1 ChemicalResearchandApplication Feb．．20o5 文章编号：1004—1656(2005}01-0089—03 光催化降解染料 ZnO催化剂的性能 邓凡政，杨 睿，祝爱霞，孙海蓉 (淮北煤炭师范学院化学系，安徽 淮北 235000) 关键词：氧化锌；光催化降解；染料；脱色率 中图分类号：0614．24 文献标识码：A 光催化法是2o世纪7O年代发展起来的新型 别加入40rIlgZnO样品。用太阳光、荧光灯、红外灯 水处理技术，即以某些半导体材料为催化剂，利用 (光源距液面20cm)照射一定时间，静置，取上层清 光催化法来降解环境污染物。该方法工艺简单， 夜，在染料溶液的最大吸收波长下测定其吸光度 成本较低，在常温下能使大多数不能或难于生物 A，染料溶液的脱色率D=((Ao—A)／Ao)×100％。 降解的有毒有机物彻底氧化分解…1。近年来研究 以染料溶液的脱色率表征ZnO的光催化活性。将 最多的是Tio2，由于其带隙较宽(3．2eV)，只能吸 用过的ZnO干燥后和使用前的ZnO进行红外光谱 收波长 387nm的紫外光，因此研制新型光催化 分析，对光催化反应脱色后的染料溶液和染料原溶 剂仍是重要课题 J。本文制备了ZnO用其对常 液进行紫外可见光谱分析，以判断溶液中的染料是 见的几种有机染料进行光催化降解实验，并进行 否被降解。 相关机理探讨，以寻求适于ZnO作催化剂催化降 解有机染料的合适条件。 2 结果与讨论 1 实验部分 2．1 光催化剂制备方法对染料脱色率的影响 表 1为不同方法制备的ZnO在太阳光光照下 1．1 主要仪器与试剂 (溶液pH6，光照3h)各种染料光催化降解的脱色 722S型分光光度计(上海第三分析仪器厂)； 率。结果表明ZnO(1)比ZnO(2)催化效果略好， UV-210PCS型紫外可见分光光度计 (Unic公司)； 原因是 O(1)的平均粒径小于 O(2)，粒径越 pHS-3型精 密酸度计 (上海镭磁仪器 厂)； 小，单位质量的粒子数越多，比表面积越大，有利 NEXUS470型红外光谱分析仪(美国尼高力仪器公 于光催化反应在表面上进行，因而光催化反应速 司)；硫酸锌、碳酸氢铵、草酸、醋酸锌及各种染料 率和效率也越高。所以选用 ZnO(1)作为光催化 均为分析纯。 剂。 1．2 氧化锌的制备 表 1ZnO制备方法对染料脱色率的影响 称取硫酸锌溶于 lOOmL水中，配制 lmoVL溶 Table1 Effortofdifferent7_aO 液，慢慢滴加一定浓度的碳酸氢铵2mL。搅拌反 竺 墅 !丝! 应2h得前驱物 (OH)2(其中混有少量碱式碳酸 染料 靛兰二磺酸钠 氨基黑 灿烂黄 甲基紫 亮绿 锌经过滤洗涤除去)，IO0~C烘干，30o℃灼烧得 ZnO(1) 91．5 74．3 3／．2 66．0 79．7 ZnO粉末 J，记为ZnO(1)；以摩尔比1：1的比例准 ZnO(2) 89．1 73．8 37．2 64．0 80．3 确称取H2C204·2I-I20和Zn(OAC)2·H20，混合后置 2．2 不同光源对染料脱色率的影响 于马弗