《ZnO、TiO纳米晶的直接化学合成及其光催化性能表征》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ZnO、TiO纳米晶的直接化学合成及其光催化性能表征（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要论 文 题 目: z n o 、 Ti o : 纳 米 晶 的直 接 化 学 合 成 及 其 光 催 化 性 能 表 征 学 科 专 业 : 材 料 物 理 与 化 学研究生 : 弓莹签 名:马龟指 导 教 师 : 张 卫 华 副 教 授签“:上 三牛摘要纳 米 半 导 体 光 催 化 材 料 能 够 完 全 氧 化 有 机 和 无 机 污 染 物 ，在 水 和 空 气 的 净 化 、细 菌 和 病 毒 的 破 坏 、利 用 太 阳 能 分 解 水 等 方 面 得 到 了广 泛 研 究 。其 中 Z n O 、TI O : 是 最 具 代 表 性 的 光 催 化 材 料 ，具 有 很 高
2、的 光 催 化 活 性 、化 学 稳 定 性 、热 稳 定 性 等 特 点 ，在 光 催 化 降 解 、 污 染 治 理 的 领 域 有 广 泛 研 究 和 应 用 背 景 。同 时利 用 两 种 半 导 体 性 质 差 异 的 互 补 性 可 以提 高 催 化 剂 的 活 性 ， 因 此 Z n O 一TI O : 也 是 极 具 应 用 前 景 的 热 点 材 料 。以 二 水 合 乙 酸 锌 和 硫 酸 氧 钦 为 出 发 原 料 ， 以氢 氧 化 钠 调 节 p H 值 ， 采 用 N A C 一FAS 工 艺 直 接 合 成 了 形 貌 近 似 为 球 形 、 平 均 粒 径 分 别
3、 为 巧Iun的 纤 锌 矿 Z n O 纳 米 晶 和 Slun的 锐 钦 矿 TI O : 纳 米 晶 ， 采 用 N A C 一FAS 分 步 合 成 工 艺 合 成 了 形 貌 近 似 为 球 形 、 平 均 粒 径 为 12 nm一 15 nm的 z n o 一Ti o : 纳 米 晶 。并 研 究 了醇 水 比 、p H 值 、反 应 时 间 、微 波 处 理 等 工 艺 参 数 对 所 合 成 的 纳 米 晶 的 晶 粒 尺 寸 ，晶 体 结 构 及 形 貌 的 影 响 ，讨 论 了 N A C 一队 S 工 艺 合 成 纳 米 晶 的 化 学 合 成 机 制 。讨 论 了微 波
4、 处 理 、热 处 理 以及 不 同 z 可T i 比例 、p H 值 对 所 合 成 的 纳 米 晶 Z n O 、Ti o : 和 Z n O 一Ti 0 2 的 光 催 化 性 能 的 影 响 ，研 究 发 现 : N A C 一FAS 工 艺 合 成 简 单 氧 化 物 纳 米 晶 的 过 程 中 ，首 先 形 成 含 一O H 基 团 的 盐 或 氢 氧 化 物 ，然 后 通 过 脱 水 一 缩 聚 反 应 形 成 固 相 析 出物 ，部 分 较 大 尺 寸 的 固 相 达 到 临 界 固 相 形 核 尺 寸 析 出 ; 随 着 脱 水 一缩 聚 反 应 的 进 行 ，固 相 核 心
5、 逐 渐 长 大 ，这 种 析 出 可 以是 晶体 相 或 是 无 定 形 非 晶 态 相 ，其 中 的 非 晶 相 随 着 反 应 时 间 的 延 续 ，通 过 “溶 解 一 再 析 出 形 成 晶 体 相 。N A C 一FAS 工 艺 制 备 的 z n o 纳 米 晶 、Ti o : 纳 米 晶 及 z n o 一TI O : 纳 米 晶 具 有 良好 的 光 催 化 性 能 ，TI O : 百 分 含 量 为42 % 一50% 的 Z n O 一Ti o : 纳 米 晶 光 催 化 活 性 较 高 ，热 处 理 通 过 提 高 结 晶度 可 提 高 光 催 化 性 能 。 酸 性 环
6、 境 可 提 高 Ti 0 2 纳 米 晶及 Z n O 一TI O : 纳 米 晶光 催 化 性 能 ，Z nO 纳 米 晶 及 TI O : 百 分 含 量 低 于 50 % 的 z n o 一TI O : 纳 米 晶 易 于 光 腐 蚀 。关 键 词 : N A c 一FA s 工 艺 ; 光 催 化 剂 ; z n o 纳 米 晶 ; TI O : 纳 米 晶/A b s t f a C tT itle :T H E D !R E C T C H E M IC S Y N T H E S !5 O F Z n ON A N O C R Y S T A L L IN E 、 T IO Z
7、 N A N O C R Y S T A L L IN E A N D P H O T O C Al rA LYT IC P R O P E R T IE SM aj o r:M a te r ia l P h y s ic s & C h e m is tryN a m e :G o n g Y in g5ignature: 呐两S u P e rv is o r :Z H A N G W e ih u a5 ig n a tu re :A b s tra C tTh e n an o se m ie o n d u e to r P h o to e a ta ly st e an o x
8、 id iz e o rg an ie a n d in o rg an ie P o llu tan ts e o m P le te ly ，an d h av e w id e sP re a d re se a re h in P u rg in g th e w a te r an d th e a ir，d e stru e tin g th eb a e teri u man d v iru s ，d e e o m P o se in g w at e r u sin g so lar e n e rg y an d 50 o n . Z n O an d T i0 2 a r
9、e th em o st reP re seni at iv e Ph o to eat aly sts，w ith h ighPh o to eat alyti e act ivity ，ch emieal stab ility ，th eth e rma l stab ilitya n d50o n ， a n d h a v e th e w id e sP re a dre se arehan dth e ap P lie a tio ninP h o to e a ta ly sis d e gr a d a tio na n dP o llu tio ntre at m e n t
10、. S im u lta n e o u slyu sin gth ed iffe re n e eb e tw e e n tw o semie o n d u c to rs to b e P o ssib le to e nh an e e th e P h o to e a ta lys t P ro P e rt y ，th e re fo reZ n O 一T IO Z a lso h a s th e a P P lie a tio n P ro sP e c t.In th is P ap er，u sing T IO S O ; and Z n (A e)2ZH ZO as
11、th e start ing m ateri als，adj u stin g th e P H v a lu e b y N a O H ，su b sP h a e ro id a l w u rt z ite Z n O n a n o c ry sta llin e 、a n a ta se T IO Z n an o e ry sta llin e a n d Z n O 一T IO : n ano ery stallin e w er e d ireet P reP ar ed th rou gh N A C 一F A S P ro eess，an d th e resP eeti
12、v e av erag e P art iele size are 1s nm ，snm an d 12n m 一 15 n m : an d techn o lo gi eal P aram eters to th ein fl u e n e e o f P a rt ic le siz e ，th e e ry sta l stru e tu re a n d th e m o rp h o lo g y o f n a n o e ry sta llin e h a dstu d ie d ， su e h a s E tO H /H ZOrat io ，P Hv a lu e ，re
13、 a c tio n tim e ， m icrow a v e tre a tm e n t， an d th eeh em icalsyn th esis m eeh an ismo f syn th esis n an o ery stallin e thro u ghN A C 一F A S P ro eess h add isc u s se d ; a n d m ie ro w a v e tr e a tm e n t、h e a tt re a tm e n t、Z 可 Ti ra tio an d P H v a lu e to th e in fl u e n e e o
14、 fP ho tocatalyt ie Pro Pert y h ad stu died .R eseare h show s th at:throughN A C 一F A S Pro eess s羚 th esis sim p le o x id e n an o e仃 stal lin e ，fi rs t fo rms th e sal t o r th e h y d ro x id e in e lu d in g w ith一O H gr o u P s， th enfo rm s th e so lid Ph ase PreeiP itate throu ghth e d eh yd rat ed一eonden sation cou rse，an d th e P artgr e a t siz e ，5 so lid P h a se a e h ie v in g e ri tic a l n u c le a tio n siz e P re e iP ita te s ; g o in g o n w ith th e d e h y d ra te d 一e o n d e n s a tio n ，t
