《二氧化锰氧化锌复合材料制备方法的研究.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二氧化锰氧化锌复合材料制备方法的研究.doc（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-二氧化锰氧化锌复合材料制备方法的研究 摘要 光催化剂作为一种绿色环保处理剂在处理有机废水方面有着广阔的前景。目前应用较广泛的光催化剂为 TiO2及其复合材料，但是其成本太高、制备过程复杂且不易于回收。ZnO 与 TiO2有相似的间隙能，同时在光催化降解一些水溶液中的染料时显示出比 TiO2更高的处理效率，且它的成本更低。因此在光催化方面 ZnO 是一个更好的选择。MnO2具有独特的结构，且具有巨大的比表面积，因此可以利用MnO2吸附废水中的一部分有机污染物。将MnO2和 ZnO 的特性有机地结合起来，采用简单的液相反应制备一种低成本、可循环利用且高效的光催化剂在光催化降解有机废水方面具有重大
2、意义。本论文采用液相沉淀法制备氧化锌作为基底，使锰离子溶液与其表面充分接触，让锰均匀沉积在锌基表面。在碱性环境中形成ZnO/MnO2先驱液，再通过灼烧最终得到一种纳米复合材料 ZnO/MnO2。使用、扫描电子显微镜(SEM)、和 X 射线衍射仪(XRD)对复合物 ZnO/MnO2进行表征。结果显示，MnO2被成功的复合在氧化锌表面上。在500W 汞灯的照射下，分别使用制备好的纳米 ZnO 和 ZnO/MnO2作光催化剂对已知浓度的罗丹明B光催化降解，120min 后，单纯的 ZnO 对罗丹明B的降解率为55%，而ZnO/MnO2的降解率则为68%。纳米MnO2有较大的比表面积，与传统的催化剂不
3、同，ZnO/MnO2有双重功能，其不但有较高的催化作用，而且具有吸附作用。 关键词：纳米复合材料；二氧化锰；氧化锌；光催化降解；罗丹明B I abstract Photocatalyst as a kind of green environmental protection treatment has broad prospect in organic wastewater treatment.Widely used for TiO2 photocatalyst and its composite material, but the cost is too high, the preparat
4、ion process is complex and not easy to recycle.ZnO and TiO2 can have similar clearance, the photocatalytic degradation of some dyes in aqueous solution at the same time shows than TiO2 higher processing efficiency, and lower its cost.So in the aspect of photocatalytic ZnO is a better choice.MnO2 has
5、 a unique structure, and has huge specific surface area, therefore can make use of MnO2 adsorption part of organic pollutants in wastewater.MnO2 and the characteristics of ZnO organically, using simple liquid phase reaction of the preparation of a kind of low cost, can be recycled and efficient phot
6、ocatalyst on photocatalytic degradation of organic waste water is of great significance.By liquid phase precipitation method in this paper the preparation of zinc oxide as the base, make good contact with manganese ions in the solution and its surface, make uniform manganese deposit in zinc base sur
7、face.In alkaline environment formation of ZnO/MnO2 pioneer fluid, then a nano composite material is obtained by burning eventually ZnO/MnO2.Using atomic force microscope (AFM), scanning electron microscope (SEM), energy spectrum (EDS) and X-ray diffraction (XRD) was carried out on the compound ZnO/M
8、nO2 characterization.Results show that the MnO2 was successful compound on the surface of zinc oxide.In under the irradiation of 500 w mercury lamp, respectively with the preparation of nanometer ZnO and ZnO/MnO2 as photocatalyst to known concentrations of photocatalytic degradation of rhodamine B,
9、after 120 min, the pure ZnO on the degradation of rhodamine B rate was 55%, and the degradation rate of ZnO/MnO2 is 68%.Nanometer MnO2 has bigger specific surface area, different from the traditional catalyst, ZnO/MnO2 has double function, it not only has higher catalytic effect, but also adsorption
10、. II Key words: nano oxide;Photocatalytic composite materials;Manganese dioxide;Zinc degradation;Rhodamine III 目论 摘要 . I abstract . II 第一章 绪论 . 1 1.1本论文的意义和目的 . 1 1.2纳米材料 . 2 1.2.1纳米材料的特征 . 2 1.2.2纳米材料的制备 . 3 1.3纳米氧化锌的研究和应用 . 4 1.3.1 ZnO纳米材料的结构和性质 . 4 1.3.2 ZnO的制备方法 . 6 1.3.3 ZnO基复合纳米材料的研究现状 . 9 1.3
11、.4纳米氧化锌的应用 . 9 1.4氧化锌的光催化 . 10 1.4.1氧化锌的光催化机理 . 10 1.4.2提高氧化锌光催化性能的改性方法 . 10 1.5 纳米MnO2的研究 . 11 1.6本论文的主要内容 . 11 第二章ZnO和ZnO/MnO2 纳米复合材料的合成及表征 . 13 2.1主要试剂和仪器 . 13 2.2实验部分 . 14 2.2.1氧化锌的制备 . 14 2.2.2二氧化锰的制备 . 14 2.2.3 ZnO/MnO2 纳米复合材料的制备 . 15 2.3结果与讨论 . 15 2.3.1纳米氧化锌的XRD表征 . 15 2.3.2纳米氧化锌的扫描电镜(SEM)分析 . 16 2.3.3纳米二氧化锰的XRD表征 . 18 2.3.4纳米二氧化锰的扫描电镜（SEM分析） . 19 2.3.5 ZnO/MnO2 复合材料的 XRD 表征 . 20 2.3.6 ZnO/MnO2 复合材料的扫描电镜(SEM)分析 . 21 V 2.4本章小结 .
