ZnO单晶纳米棒阵列的水热法合成及光催化性能.pdfVIP

· 44 · 材料导报 B：研究篇 2011年 10月(下)第 25卷第 10期 ZnO单 晶纳米棒阵列的水热法合成及光催化性能 顾修全 ，霍开富 ，赵宇龙 ，强颖怀 (1 中国矿业大学材料科学与工程学院，徐州 221116；2 武汉科技大学材料与冶金学院，武汉 430081) 摘要 采用水热法在各种衬底上低温、一步合成出一维有序ZnO单晶纳米棒 阵列。以透明导电玻璃 (IT0)、 聚对苯二 甲酸乙二醇酯(PET)以及铜作为衬底时，必须预先沉积一层 ZnO薄膜作为形核层才能获得 ZnO纳米棒阵 列。然而，以黄铜作为衬底时，无需形核层也能获得纳米棒阵列。采用SEM、XRD、紫外吸收光谱等方法对纳米棒的 结构以及形貌等进行 了表征。此外还发现ZnO纳米棒阵列具有很好的紫外光催化活性，3h内对亚甲基蓝的降解率 达到53 。尽管修饰CdSe层有助于提高ZnO纳米棒阵列在可见光波段的吸收，但其紫外光催化活性反而降低。并 具体讨论了ZnO纳米棒阵列的合成与光催化性能。 关键词 ZnO 纳米棒 水热法 光催化 中图分类号：TQ174 文献标识码：A PreparationofZno Single-CrystalNanorodArraysviaA SimpleHydrothermal M ethodandPhOt0catalyticActivities GU Xiuquan，HUOKaifu。，ZHAOYulong，QIANGYinghuai (1 SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116； 2 CollegeofM aterialsandMetallurgy，W uhanUniversityofScienceandTechnology，W uhan430081) Abstract HighlyorderedZn()single-crystalnanorod(NR)arrayshavebeengrowndirectlyonagreatnumber ofsubstrates(includingSi，ITO，Cu，brassandpolymermaterials)byasimplehydrothermalmethod．WhenSiwa— fers，IT()coatedglass，CufoilsorPET sheetswereusedasthesubstrates，itwasnecessaytodepositathinseedla_ yerofZnO onthem priortothegrowthofNR arrays．However，whenabrass(CuZnalloy)foilwasusedasthesub— strate。Zn()NR arrayscouldbepreparedonitwithoutanyseedlayer．Thestructure，morphologyandopticalproper— tywerecharacterizedbyXRD，SEM andtheUV-visibleabsorptionspectra．Itwasalso found thattheas—prepared ZnO NR arrayshadagoodphotocatalyticactivity，whichcoulddegrad～53 oforganicdye(methylorangeaqueous solution)after3hofultraviolet(UV)lightirradiation．Althoughtheabsorptioncoefficientoverthevisiblebandwas significantlyenhancedaftermodifyingwithCdSe，thephotocatalyticcapabilitiesofNR arrayswerereducedalittle． Thepo