球状ZnO的制备及其光催化性能研究.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2016年第02期DOI：10．16247~．cnki．23—1171／tq．20160220科!研与球状ZnO的制备及其光催化：开发『生能研究刘东岳，赵云鹏，钟兆新，刘本章，王启明，亓淑艳(哈尔滨理工大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150080)摘要：本文采用沉淀法在选用PEG10000为表面活性剂，水为溶剂，NH，-HO为沉淀剂的条件下，合成了球状ZnO样品。通过XRD与SEM对样品ZnO的物相和形貌进行表征，结果发现：制备出的ZnO样品为单相，为六方晶系；形貌呈现为球形，尺寸大约在

2、1rfl左右。在模拟太阳光下，利用ZnO样品对模拟废水(亚甲基蓝)进行了光催化性能研究，研究结果表明其降解效率最高可达99．9％，说明由此方法制备出的球状ZnO具有很高的光催化活性。关键词：模拟太阳光；氧化锌；光催化氧化；亚甲基蓝中图分类号：TQ132．4文献标识码：AInvestigationOilthepreparationandphotocatalyticpropertiesstudyofZnOLIUDong—yue，ZHA0Yun—peng，ZHONGZhao—xin，LIUBen—zhang，WANGQi—ming，QIS

3、hu—yan(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150040，China)Abstract：Inthispaper，ZnOweresynthesizedbywaterbathmethodinwhichPEG10000wassurfactant，wa—terwassolventandammoniawasprecipitant．Thesize，structureandappearanceofthesynt

4、hesizednanoparticleswerecharacterizedbyXRDandSEM，whichtoldtheas-preparedZnOiselementalandhexagonalsphericaele-ment，andatabout1msize．Astudyonthephotocatalyticperformanceofthesimulatedwastewater(Methyleneblue)withZnOunderthesimulatedsunlightshowedthatthehighestdegradatio

5、nratecouldreachto99．9％．whichillustratedthatthesphericalZnOpreparedbythismethodhadahighphotoeatalysisactivity．Keywords：simulatedsolarirradiation；ZnO；photocatalysis；methyleneblue随着高科技技术的进步和经济的快速发展，我方法的缺点，因此，在近几年成为研究的热点。们环境问题也随之变化，但是并不是越来越好，而万千世界中有许多具有光催化性能的材料，在是产生了许多的环境污

6、染问题。其中水污染占据着具有光催化氧化性能的材料中，ZnO因具有良好的污染的主导位置，虽然地球上有70％的地表被水覆光催化活性[1化学稳定性好_2l'无毒等诸多的特点盖，但是这些水大多数都是海水，淡水资源却仅少受人们的广泛关注。但它仍有缺点，限制了它的应之又少，仅仅占地球上水资源的2．5％。可是在这些用：电子一空穴的复合效率低；只能吸收紫外波长可以直接能供人们饮用的水中大多数的淡水资源的光，由于其能带间隙为3．37eV。为了提高ZnO的被冰冻在南极和格陵兰的冰层中，所以可以提供给光催化活性，已有许多先人进行大量的新的尝试：与人们饮用

7、的淡水资源更少之又少，据报道仅有其他氧化物半导体如WO，l3．、石墨烯复合材料l5,6I，0．007％的水可被人们直接饮用。所以污水的治理和掺杂金属或非金属，如Ag，Pd，Pt，TiC2，Ni等[7-91。净化成为当今社会治理环境的首要问题。但传统处本文采用水浴法制备出的氧化锌样品，对它的理污水的方法成本大、效率低、有时还伴随着二次微观结构进行了表征，分析了ZnO[】的晶体结构及污染等问题成为治理污水的限制。所以光催化氧化其微观形貌。本文采用亚甲基蓝作为实验中的模拟法随着时代诞生了，它克服了许多传统处理污水的污染物，在模拟太阳光下对

8、降解模拟污染物I“I，研究其光催化性能。收稿日期：2015—11—241实验部分基金项目：黑龙江省大学生创新实验基金(No．201410214024)作者简介：刘东岳(1992一)，男，本科生。1．1样品的制备通讯作者：亓淑艳32曹蕾