不同形貌纳米ZnO的合成及其光催化性能研究.pdfVIP

助 埘 抖 2010年第2期(41)卷 不同形貌纳米 ZnO的合成及其光催化性能研究 吕红金 ，江 萍，刘宇珊，李 敏 ，彭天右 (武汉大学 化学与分子科学学院，湖北 武汉 430072) 摘 要： 以 Zn(NO ) ·6H2O 和 NH4HCO3为原 离子水，再加入 1．Og的PEG600配制成 0．8mol／L的 料，采用直接沉淀法制备 了不同形貌和微观结构 的纳 溶液；称取 31．6g的NH HCO。配制成 2．0mol／L的 米氧化锌。详细研究了反应终点 pH 值及沉淀前驱物 溶液 。然后将 NH HCO。溶液缓慢滴加到锌盐溶液 的后处理方式等对粉体的晶体结构、形貌、粒径分布和 中。根据沉淀剂加人量的不同，反应混合体系的终点 团聚状况的影响。通过调节反应条件可分别获得 网络 pH 值 有 所 不 同。将 所 得 沉 淀 物 用 lmol／L 的 状或颗粒状纳米氧化锌；光催化降解实验结果表 明，网 NH HCO。溶液 (pH7．80)和无水乙醇分别洗涤 3次 ， 络状纳米氧化锌的光催化性能优 于纳米颗粒状产物， 6O℃烘干后 400C。煅烧 2h，即得到纳米粉体 。产物编 而且该 网络状和颗粒状纳米氧化锌的光催化活性均明 号为 ZnO—z，z代表反应混合体系的终点pH值。如， 显优于商品光催化剂P25。 ZnO一7．O0代表在终点pH值为 7．0O时的制备产物 。 关键词 ： 纳米氧化锌；直接沉淀法；颗粒形貌 ；光催化 2．2 纳米 ZnO的表征 降解 粉体的微观形貌采用 LaB6JEM一2010(HT)一FEF 中图分类号： 0614．241 文献标识码 ：A (HRTEM)型高分辨透射 电子显微镜 (日本 电子)观 文章编号：1O01-9731(2010)02-0292-04 察。UV一3100紫外一可见光谱仪 (岛津公司)测定有机 1 引 言 染料的吸光度。用 XRD-600O型X射线衍射仪 (岛津， CuKa —o．15418nm)分析产物晶相 。Scherrer谱线 纳米氧化锌 (ZnO)是一种宽禁带 (约为 3．3eV)半 展宽公式 (d…一KA／flcosO)计算样品的平均 晶粒尺 导体材料，广泛应用于气敏、压敏、催化、抗菌、光学和 寸。比表面积在 AUTOsoRB一1型比表面孔径分布仪 医药等诸多领域口 ]。其制备及性能研究 已成为 国内 上测定 ，并通过 Brunauer-Joyner-Halenda(gJH)方法 外的研究热点，已报道 的制备方法有 ：水热法l4]、离子 计算平均孑L径 。 络合法_5]、溶胶一凝胶法 ]、均匀沉淀法[7和直接沉淀 2．3 光催化活性评价 法l8等。光催化降解水中污染物是一种新型水处理技 以光降解 RhB为探针反应评价产物 的光催化活 术L9 。该法成本较低 ，工艺简单，具有 比紫外线更强 性。具体方法如下 ：取 0．05g纳米 ZnO加 到 50ml的 的杀菌能力 ，为解决环境污染 问题提供 了一条有效 的