【硕士论文】纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究.pdf

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1、华东师范大学硕士学位论文纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究姓名：朱卫兵申请学位级别：硕士专业：分析化学指导教师：宗俊20080501论文摘要纳米技术是当今世界尖端技术之一，纳米材料科学是集凝聚态物理学、胶体化学、配位化学、化学反应动力学、表面和界面化学等学科为～体的交叉科学。Ell于其所具有的特殊结构使得纳米材料具有了许多普通材料不具有的特殊性质，纳米材料在诸多领域有着广泛的应用前景。纳米氧化锌作为一种功能材料与普逶氧化锌相比，由于纳米材料所特有的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等，使得纳米氧纯锌在光、电、磁、化学、生物学等方瑟具有一

2、系列新的特殊性能。当前，关于纳米氧化锌的研究已经进行的非常多，并且在很多方面也取得了很大的进展。目前已经成功研究出很多纳米氧化锌的制备方法，关于纳米氧化锌的应用也开展了其在光催化领域、气敏性、涂料行业和作为发光材料等诸多方面的研究并且取得了很大的成功。本实验在这些研究的基础上对纳米氧化锌的制备和光催化性能进行了深入的研究，主要的研究内容和成果如下：l。纳米氧化锌的制各(1)、对目前应用广泛的直接沉淀法进行了改进，把超声波引入该方法中，并且选用合适的表谣活性剂，制备出了分布均匀颗粒尺寸约为15nm的氧化锌颗粒。通过这种方法大大改善了直接沉淀法所具有的粒

3、子粒径范阐分布较宽且团聚现象较严重等缺点。(2)、本实验还对用水热分解法制备特殊形貌药纳米氧亿锌进行了一定的研究。通过研究发现，锌粉在碱性环境中水热分解产生氧化锌的实验中加入硝酸锌、硝酸锰等溶液可以极大的改善产物的形貔和尺寸，透过这种方法制备出了花簇形氧化锌纳米棒。同时通过实验发现碱度对产物的形貌尺寸有很大的影响，碱度越高，制得的产物氧化锌纳米棒尺寸越小形貌越规则。该实验方法操作简单，很容易制得形貌良好的产物氧化锌纳米棒。2．纳米氧化锌的改性纳米氧化锌的应用在缀多领域孛都是将其混合在有机物中，而氧化锌作为笼机物要直接添加到有机物中存在着相当大的困难，

4、因此必须对其进行改性研究。本实验在运篇巍按沉淀法制得纳米氧化锌鬏粒的基础上对其进行了改性研究，选择油酸作为改性剂，通过测定改性前后氧化锌的亲油化度对改性效果进行探讨，通过多种方法证明这种改性实际上是纳米氧化锌表面的羟基与油酸通过酯化反应从而把油酸接枝到纳米氧化锌颗粒上形成了单分子层，这样大大提高了纳米氧化锌的亲油性，使它能够更好的分散在有机溶剂中，同时还能有效的阻挡纳米氧化锌的邈聚现象发生。3．纳米氧化锌的光催化性能研究ZnO是一种具有许多卓越性能的新型宽禁带王王一￥王族化合物半导体材料，而目前利用半导体材料做催化剂，光催化氧化处理有机污染物己经成为

5、研究的热点。本实验在前文研究纳米氧化锌崩备方法的基础主，结合最近几年纳米氧化锌在光催化领域的应用情况，用制备的纳米氧化锌产物对亚甲基蓝、品级等有机染料进行光催化实验，对纳米氧化锌的光催化性能以及影响其光催化性能的几个因素进行综合性的研究。结果表面纳米氧化锌对于很多的有机物都有良好的光倦化降解作用，并得出最佳的反应条件。关键词；纳米氧化锌，直接沉淀法，水热法，表面改性，光催化剂AbstractNanotechnologyistheworld’Scutting—edgetechnology,nano·materialsscienceissetconden

6、sedmatterphysics，colloidalchemistry，coordinationchemistry，chemicalreactiondynamics，chemicalandothersurfacesandinterfacesfortheintegrationofcross-disciplinaryscience。Becauseofthespecialstructurewhi馥makesnano．materialswithmanyspecialnaturethatcolllmonmaterialsdonothaveawideapplic

7、ation．Nano-ZincOxideasafunctionalmaterialscomparedwithordinaryzincoxide。llano。materialsbecauseoftheuniquesurfaceeffect，smallsizeeffect,thequantumeffectandthemacroquantumtunneleffect，makingnano-ZincOxideinthelight，electricity,magnetic,chemical，Biologyhasanewseriesofspecialperfor

8、mance．Atpresent,researchonhallo—zincoxidehasconductedm