探析多形貌氧化锌的制备及其性能研究

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1、分类号UDC，多形貌作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：；!：。乙0ib，1，·●J’●●．▲●}I^IJ．ADissertationStudyon-llI■■■，-．．．●，●t独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日+期：学位论文版权使用授权书本学位论

2、文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。)学位论文作者签名：签字日期：导师签名：签字日期：●t东北大学硕士学位论文摘要多形貌氧化锌的制备及其’I,土t4-厶月1匕5研究摘要氧化锌是新一代宽禁带、直接带隙的多功能II-VI族半导体材料。由于氧化锌纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，使

3、得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的优越特性。在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。纳米材料的低成本和简单有效的制备研究，具有重要理论和实际意义。本论文采用水热法进行多形貌ZnO的制备研究，系统地考察了各种工艺条件对ZnO形貌、尺寸、结构和性能的影响，探索了它们的形成机理及其光催化性能。论文取得如下主要结果：(1)水热条件下，以醋酸锌和氢氧化钠为原料，通过改变反应体系的碱度、反应温度、反应时间、掺杂元素及掺杂量等因素，制备出了六方花簇状、片积状花簇状、针状花簇状、棒状等多种

4、形貌的粉体ZnO，并进行了ZnO的掺杂改性研究；(2)进行了粉体ZnO光催化降解的研究，考察了不同形貌ZnO的光催化性能。结果表明，掺锰针状花簇状ZnO具有较高的光催化降解罗丹明B能力，罗丹明B4h可达到光催化降解平衡，光催化降解率能为92％；回收所得的氧化锌进行光催化降解，仍具有较高的光催化性能。表明所制得的ZnO适用于染料废水处理：(3)进行了ZnO光催化降解罗丹明B的动力学研究，研究表明，针状花簇状ZnO光催化降解罗丹明B的反应符合Langmuir-Hinshellwood模型零级反应动力学规律，表观活化能为212．67Kj-tool一：

5、本论文通过水热法制备的掺锰针状花簇ZnO具有良好的光催化性能，有望为解决日益严重的水、空气和土壤等环境污染问题提供一条新的思路。关键词：水热法；掺杂；ZnO；光催化；罗丹明B：反应动力学●■●p!-东北大学硕士学位论文ABSTRACTStudyonSynthesisandPerformanceofZnOwithkindsofmorphologyAbstractNanostructuredZnOisthenewgenerationofwideband··gapanddirectband·-gapwimmulti—purposeII—VIraces

6、emiconductingmaterials．NanoZnOhascauseditselfinmagnetism，thelight，theelectricity,sensitivetyandSOontopresentthecharacteristicwhichtheconventionalmaterialdoesnothaveduetoitsuniquesmall—sizeeffect，surfaceeffect，quantum-sizeeffectandmacroscopicquantumtunneleffect．Thereforenanom

7、eterparticlehasattractedbroadapplicationinprospectsuchasinthemagneticmaterial，theelectronicmaterial，theopticalmaterial，agglutinationofrefinedcharacterdensityaspects，catalysis，sensing，ceramicplasticizingandSOon．Nanomaterialsynthesizedandassembledsimply,effectivelyandcheaplyal

8、lhaveimportantsignificancewhetherinbasicstudyorincapabilityandapplication．I