ZnO空心纳米球的水热合成及其光催化性能表征.pdfVIP

ZnO空心纳米球的水热合成及其光催化性能表征 ／吴 晓等 ·1 · ZnO空心纳米球的水热合成及其光催化性能表征 吴 晓，郭 希，孙 媛 ，程凤伶 (北京有色金属研究总院，有研半导体材料股份有限公司，北京100088) 摘要 以简单的无机锌盐、H 02、氨水和去离子水作为反应前驱物，采用水热法在 200℃合成 了ZnO空心纳 米球。利用XRD、TEM 考察了反应时间和反应温度对产物组成及形貌的影响，并探讨了产物的形成机理。光催化 性能研究表明，合成的ZnO空心纳米球具有优异的光催化性能，紫外光照射 50min后对罗丹明B的降解率达到 9O 。 关键词 水热合成 ZnO 空心球 光催化 中圈分类号：O614．32 文献标识码 ：A HydrothermalSynthesisandPhOt0catalyticPropertiesOfZno Hollow Nanospheres WU Xiao，GUO Xi，SUN Yuan，CHENG Fengling (GeneralResearchInstituteforNonferrousMetals，GRINM SemiconductorMaterialsCo．，Ltd．，Beijing100088) Abstract ZnOhollow sphereswerepreparedbyhydrothermaltreatmentat200℃ ，usingsimpleprecursorsas inorganiczincsalt，H202，NH3 ·H2O anddeionizedwater．Thecomposition，morphologyandparticlesizeofthe productswerecharacterizedbyXRD andTEM．Theformationmechanism ofZnO hollow sphereswasalsodicussed． HydrothermalsynthesizedZnOhollow spheresshowedexcellentphotocatalyticproperty，thedegradationefficiencyof Rhodamine-B is90 underUV lightirradiationfor5Ominutes． Keywords hydrothermalsynthesis，ZnO，hollow sphere，photocatalysis 料；另外，纳米 ZnO还可作为图像记录材料、压 电材料和导电 0 引言 材料等[8-15]。 ZnO为直接带隙的宽禁带半导体材料，室温下禁带宽度 氧化物空心纳米结构大多是优 良的半导体材料，由于其 为 3．4eV口]，且激子束缚能高达 60meV，比室温热离化能 特殊的空心结构，在光电信号的传输和高分辨光学透镜等方 26meV大很多。因此，与 ZnSe(22meV)、ZnS(40meV)和 面得到广泛应用；同时氧化物空心材料 比表面积大，使得其 GaN (25meV)相比，ZnO是一种适合用于室温或高温下的 电学性质对表面吸附非常敏感，显示出优 良的光催化性能； 紫外光发射材料，同时也是一种具有很大潜力和应用价值的 另外 ，氧化物空心结构有利于实现药物的输运与掺杂 ，进而 紫外半导体光电器件材料I2]。ZnO除了在紫外光源方面具 实现其功能化应用[16--18]。 有潜在应用前景之外，在压 电元器件_3]、声表面波器件_4]、气 本实验 以醋酸锌为锌源，HO。和氨水为原料，采用水热 敏与压敏传感器[5]、光电转换器件和透明电极_6等方面也具 法在 200℃合成了Zn0纳米空心球；分析了反应温度、反应 有重要的应用l7