可控形貌纳米ZnO制备及光催化应用研究.pdf

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1、第41卷第4期应用化工V01．41No．42012年4月AppliedChemicalIndustryApr．2012可控形貌纳米ZnO制备及光催化应用研究吕晓猛，贾瑛，刘田田，张淑娟(第二炮兵工程大学503室，陕西西安710025)摘要：采用醇辅助水热法，不添加任何表面活性剂，不经过特殊处理，通过优化元水乙醇与水的体积比分别为3：1，1：1，1：19，控制纳米颗粒生成形貌，制备颗粒状、棒状和花状3种纳米ZnO颗粒。利用x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及紫外．可见漫反射光谱(UV—vis)等手段对产物进行表征，分

2、析生长机理。将3种不同形貌ZnO纳米粒子用于光催化降解低浓度偏二甲肼(UDMH)废水，结果表明，颗粒状纳米ZnO对偏二甲肼废水的降解效率最高可达46．8％。关键词：醇辅助水热法；纳米氧化锌；光催化中图分类号．TQ420．71文献标识码：A文章编号：1671—3206(2012)04—0659—05Preparationandph0t0catalyticproperty’ofshape．controllednano．sizedZn0LUXiao—meng，JIAYg，uUTian—tian，zHANGShu-juan(Ro

3、om503，TheSecondArtilleryEngineeringUniversity，Xi’an710025，China)Abstract：Theparticle—like，rod—likeandflower—likeshape—controllednano—sizedZnOwerepreparedbyalcohol—assistedhydrothermalprocess，withoutanysurfaetantorspecialtreatment，dependingoncontrol—lingthevolumep

4、roportionofalcoholandwaterwith3：1，1：1，1：19，respectively．ThesynthesizedZnOwerecharacterizedbyX—raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscopy(SEM)，andUV—visab—sorptionspectra(UV—vis)，etc．ThepossibleformationmechanismofZnOwithdifferentshapeswaspro-posed．Andthethree

5、differentshapesofnano—sizedZnOwereappliedinthephotocatalyticexperimentonunsymmetricaldimethylhydrazine(UDMH)wastewaterwithlowconcentration．TheresultsindicatedthatthehighUDMHwastewaterdegradationratewas46．8％bytheparticle—likenano—sizedZnO．Keywords：alcohol—assisted

6、hydrothermalmethod；nano—sizedZnO；photocatalytic纳米ZnO凭借其高效的催化性能，稳定的化学含有甲醛、偏腙、二甲胺、亚硝基二甲胺等污染性质和低廉的造价，在光催化领域应用广泛。J。物，对环境危害严重，一般的方法很难处理。1972Zheng等利用水热法制备出疏松孔状八面体ZnO年Fujishima8利用TiO：在光照射下电解水，开创了粒子，在紫外光照射下对甲基橙有较好的催化降解半导体氧化物光催化技术的新时代。利用半导体氧效果。Wang等‘5采用水热法在低温下制备出菊花化物可有效光催

7、化降解有机污染物，且简单易行，这状和棒状ZnO粒子，发现菊花状ZnO在紫外光下对也可进一步拓展偏二甲肼废水处理的领域。硝基酚的催化降解效果较好。Liu等_6制备出的目前，ZnO的制备方法主要有热蒸发法、共沉淀ZnO纳米粒和TiO纳米管复合物在可见光下能够法、溶胶一凝胶法、化学气相沉积法、电化学沉积、水很好地催化降解罗丹明B。热法。等。本文利用简单的醇辅助水热法，制备偏二甲肼作为航空航天领域中应用最广泛的燃出形貌较好的颗粒状、棒状和花状ZnO纳米颗粒，料，随着近年来航空航天事业的发展，其需求不断增并研究其在紫外光谱下对低浓

8、度偏二甲肼废水的光大，由此产生大量偏二甲肼废水。偏二甲肼废水中催化降解效果。收稿日期：2012-02-08修改稿日期：2012-02-20作者简介：吕晓猛(1982一)，男，河南信阳人，第二炮兵工程大学讲师，主要从事功能材料研究。电话：029—84741230，E—marl：lxmashj@163．COB应用化工第4