毕业设计（论文）_离子液体辅助溶胶_凝胶法制备纳米氧化锌及其性能研究.docVIP

哈尔滨学院本科毕业论文（设计） 题目：离子液体辅助溶胶-凝胶法制备纳米氧化锌及其性能研究 院（系） 理学院 专 业 化学 年 级 2007级 姓 名 学 号 指导教师 职 称 副教授 2011年 6月 8日 目 录 摘 要 1 Abstract 2 第一章 绪论 3 1.1课题研究的目的及意义 3 1.2 ZnO的国内外发展趋势 4 1.3 ZnO的性质 4 1.3.1纳米ZnO的结构 4 1.3.2纳米ZnO的性质 5 1.3.4纳米ZnO的制备方法 8 1.4溶胶-凝胶法 10 1.4.1 溶胶-凝胶法的基本原理及工艺过程 10 1.4.2 溶胶-凝胶法的优缺点 11 1.4.3溶胶-凝胶法制备纳米ZnO的研究现状 12 1.5离子液体 13 1.5.1离子液体的概述 13 1.5.2离子液体的特点 13 1.5.3离子液体的合成 14 1.6课题研究的主要内容 14 第二章 实验材料与方法 16 2.1实验仪器与药品 16 2.1.1实验仪器 16 2.1.2实验药品 16 2.2 实验过程 16 2.2.1纳米ZnO制备方法的选择 16 2.2.2离子液体辅助制备纳米ZnO 17 2.2.3 离子液体辅助制备掺杂Ce4+ 的纳米ZnO 17 2.2.4催化剂光催化性能的研究 18 2.2.5催化剂的表征 19 第三章 结果与讨论 20 3.1不同种制备方法对纳米ZnO光催化性能的影响 20 3.2离子液体的用量对制备纳米ZnO的光催化性能的影响 20 3.3离子液体辅助制备掺杂Ce4+纳米ZnO对光催化性能的影响 21 3.4X-射线衍射（XRD）分析 23 3.5扫描电镜（SEM）分析 24 结 论 26 参考文献 27 致 谢 31 摘 要纳米ZnO是一种应用极为广泛、高附加值的无机功能材料，其粒子尺寸在1-100nm，由于其特殊的性能，广泛应用于气体传感器、图像记录材料、导电材料、压电材料、压敏电阻、磁性材料、紫外线屏蔽材料、高效催化剂和光催化剂等。目前制备纳米氧化锌的方法有：沉淀法、水解法、乳液法、溶胶-凝胶法等。溶胶-凝胶法以其设备简单、操作方便而得到广泛应用。但此法也存在不足：成本较高、溶剂多为有机溶剂、反应时间长等。 针对此缺点本课题引进绿色液体—离子液体。制备了加入离子液体的高催化性能的纳米氧化锌。当离子液体含量为20%时制备出的催化剂，在20W紫外灯照射下，40min后罗丹明B降解率达到96%。 利用SEM和XRD分析手段，对引进离子液体前后所得纳米ZnO表面，晶形组成进行分析，结果表明加入离子液体纳米ZnO催化剂表面洞增多，颗粒细化，有利于纳米ZnO对罗丹明B的光催化。关键词：纳米ZnO；溶胶-凝胶法；离子液体；光催化降解 Abstract Nanometer ZnO is an inorganic material with wide application and high added value. The particle size is about 1-100 nm. Due to its special performance, nanometer ZnO is widely used in gas se- nsors, image recording materials, conductive materials, piezoelectric materials, pressure sensitive resistance, magnetic materials, ultraviolet radiation shielding materials, efficient catalyst, light catalyst and so on. The preparation methods of nanometer ZnO are: precipitation, hydrolysis method, emulsion, sol-gel, etc. The equipment of Sol-gel method are simple, then the operation is convenient and widely used. But this method also has some disadvantages: high cost, more organic solvent and long reaction time, etc. Based on the disadvantages this topic introduced green liquid:ionic liquids. The nanometer ZnO wit