不同实验因素对氧化锌光催化性能的影响

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1、第37卷第5期矿冶工程Vol．37№52017年10月MININGANDMETALLUＲGICALENGINEEＲINGOctober2017①不同实验因素对氧化锌光催化性能的影响11，2311周珊，陶辉锦，尹健，张东阳，许昊(1．中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙410083;2．中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，湖南长沙410083;3．粉末冶金国家重点实验室，湖南长沙410083)摘要:以氯化锌和氢氧化钠等为原料，借助正交实验设计方法，通过水热法合成了具有不同形貌和光催化活性的ZnO粉体材料。2+－2+采用XＲD

2、、SEM及紫外-可见分光光度计等表征方法研究了Zn/OH离子比、Zn浓度、水热温度和水热时间等因素对ZnO微观2+－2+－形貌和光催化性能的影响。结果表明，Zn/OH离子比对ZnO的粒径、微观形貌和光催化性能有较大的影响。当Zn/OH离子比为1∶5时，ZnO粉末样品呈现二维片层状形貌，且光催化活性优于长径比较大的棒状或棱柱状ZnO，这可能是片状形貌ZnO的比表面积和活性面较大的缘故。关键词:正交设计;二维片层状氧化锌粉末;水热法;光催化中图分类号:TB321文献标识码:Adoi:10．3969/j．issn．0253－6099．201

3、7．05．023文章编号:0253－6099(2017)05－0095－04InfluencesofDifferentExperimentalFactorsonPhotocatalyticPerformanceofZincOxide11，2311ZHOUShan，TAOHui-jin，YINJian，ZHANGDong-yang，XUHao(1．SchoolofMaterialScienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China;2．KeyLab

4、ofNonferrousMaterialsScienceandEngineeringofMinistryofEducation，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China;3．StateKeyLaboratoryofPowderMetallurgy，Changsha410083，Hunan，China)Abstract:Zincoxidepowdermaterialswithdifferentmorphologiesandphotocatalyticactivitieswerep

5、reparedfromzincchlorideandsodiumhydroxidebyhydrothermalmethodbasedontheorthogonalexperimentdesignmethod．Theeffects2+－2+ofmoleratioofZn/OH，concentrationofZn，hydrothermaltemperatureandtimeonthemicrostructureandphotocatalyticperformanceofZnOwerestudiedbyXＲD，SEMandultraviol

6、et-visiblespectrophotometer．Ｒesultssuggest2+－themoleratioofZn/OHhasamajorinfluenceontheparticlesize，morphologyandphotocatalyticactivityofZnO．2+－Theplanarsheet-likeZnOpreparedwiththemoleratioofZn/OHat1∶5hasbetterphotocatalyticpropertythantherod-likeorprismaticZnOduetothe

7、largerspecificsurfaceareaandactivesurface．Keywords:orthogonaldesign;planarsheet-likeZnO;hydrothermalmethod;photocatalysis当前水污染问题日益严重。在众多水污染防治和产物结晶性好和形貌可控等优点而被广泛应用。本文水体质量改善方法策略中，利用半导体材料进行光催采用水热法结合正交设计制备光催化性能优良的ZnO2+－2+化来降解污染物的方法以其高效安全、方便低廉的优粉体材料，选取Zn/OH比(摩尔比)、Zn浓度、水势得到科研

8、人员的青睐。在众多半导体光催化材料热温度及水热时间4个因素，研究四因素三水平的实中，氧化锌是一种宽禁带(3．37eV)的直接带隙半导验条件对ZnO光催化性能的影响。体材料，可以通过控制其缺陷能级或引入杂质能级等1实验方法