氧化鋅微晶論文：水熱法制備六方柱狀ZnO微晶的形貌、結構與光催化性能

1、氧化鋅微晶論文：水熱法制備六方柱狀ZnO微晶的形貌、結構與光催化性能【中文摘要】ZnO半導體材料作為一種性能優(yōu)良的光催化劑,在環(huán)境治理和保護方面有很大的應用前景,由于ZnO的光催化性能與其尺寸、形貌和表面缺陷等有關,因此,研究ZnO的晶體形貌和結構對ZnO光催化性能的影響是目前研究熱點之本文以不同的鋅鹽和堿液,采用水熱法合成了一。Zn(CHCOO)2·2H2O-NaOH、Zn(NO3)2·6H2O-KOH和Zn(CHCOO)2·2H2O-HMTA三個不同體系的ZnO微晶,系統(tǒng)研究了不同的反應條件對ZnO微晶微觀形貌的影響,探討了不同體系的ZnO微晶的生長機理,并以

2、甲基橙為降解物,通過光催化降解實驗,研究了不同ZnO微晶形貌、結晶度、晶面與光催化活性的關系,同時,對結晶優(yōu)良的六方柱狀ZnO進行稀土金屬離子的摻雜,以提高其光催化降解活性,研究摻雜離子及摻雜量對ZnO微晶光催化活性的影響。另外,以載玻片為基體,制備了負載型六方柱狀ZnO微晶。實驗中采用XRD、SEM、UV-Vis和紫外分光光度計等現代測試分析手段對樣品的晶相、微觀結構、吸收光譜以及光催化降解活性進行了測試分析。在Zn(CHCOO)2·2H2O-NaOH體系中,采用正交試驗,以ZnO微晶形貌作為質量評價因素,通過.【英文摘要】ZnO semiconductor material sh

3、ows great promising applications for well photocatalytic property. It has been demonstrated that the properties of ZnO crystal is related to its surface morphology, size and deficienly and so on. Therefore more attentions have been paid to the relationship between the morphologies of ZnO crystal and

4、 its photocatalytic activity (PA).Hydrothermal method was adopted to prepare ZnO crystallites with different Zinc salts and alkali liquor in this paper. The influence of reaction .【關鍵詞】氧化鋅微晶 水熱法 反應條件 晶體形貌 顯露晶面 光催化活性 稀土摻雜 生長機理【英文關鍵詞】zinc oxide crystallite hydrothermal method reaction condition crysta

5、l morphology exposed crystal plane photocatalytic activity Rare earth dopant growth mechanism【目錄】水熱法制備六方柱狀ZnO微晶的形貌、結構與光催化性能摘要4-7Abstract7-10第1章 緒論15-301.1 課題研究的目的及意義15-161.2 ZnO的晶體性能16-191.2.1 ZnO的晶體結構和物理特性16-181.2.2 ZnO的晶面特性18-191.3 ZnO微晶國內外研究及應用進展19-271.3.1 ZnO的制備方法19-231.3.2 ZnO光催化劑的研究及應用23-271.3

6、.2.1 ZnO光催化性能的影響因素23-261.3.2.2 提高ZnO光催化活性的方法26-271.3.2.3 ZnO光催化劑的負載271.4 實驗儀器及化學試劑27-291.4.1 實驗儀器281.4.2 化學試劑28-291.5 本課題研究的主要內容29-30第2章 水熱法制備六方柱狀ZnO微晶及結構分析30-832.1 Zn(CHCOO)_2·2H_2O-NaOH體系制備六方柱狀ZnO微晶的研究30-482.1.1 樣品組成設計312.1.2 樣品制備及結構表征31-322.1.3 結果分析與討論32-432.1.3.1 XRD相組成分析32-342.1.3.2 SEM形貌分

7、析34-422.1.3.3 影響ZnO微晶形貌和結晶性能的因素42-432.1.4 最佳ZnO微晶的性能分析43-452.1.4.1 XRD相組成分析442.1.4.2 SEM形貌分析44-452.1.5 Zn(CHCOO)_2·2H_2O-NaOH體系ZnO微晶的形成過程機理探討45-472.1.6 小結47-482.2 Zn(NO_3)_2·6H_2O-KOH體系制備六方柱狀ZnO微晶 48-642.2.1 樣品組成設計48-492.2.2 樣品的制備492.2.3 結果分析與討論49-622.2.3.1 正交實驗結果分析49-502.2.3.2 XRD相組成分析50-

8、522.2.3.3 SEM形貌分析52-602.2.3.4 影響ZnO結晶性能和形貌的因素60-622.2.3.4.1 反應時間對ZnO結晶性能的影響612.2.3.4.2 反應溫度對ZnO結晶性能的影響61-622.2.3.4.3 OH-/Zn(2+)濃度比對ZnO結晶性能的影響622.2.4 Zn(NO_3)_2·6H_2O-KOH體系ZnO微晶的形成過程機理探討62-632.2.5 小結63-642.3 Zn(CHCOO)_2·2H_2O-HMTA體系制備六方柱狀ZnO微晶的研究64-812.3.1 反應物濃度對ZnO晶體形貌的影響64-682.3.1.1 樣品的組成

9、和制備64-652.3.1.2 SEM形貌分析65-682.3.2 反應時間對ZnO晶體形貌和結構的影響68-712.3.2.1 樣品的組成和制備682.3.2.2 SEM形貌分析68-712.3.3 反應溫度對ZnO晶體形貌和結構的影響71-742.3.3.1 樣品的組成和制備71-722.3.3.2 SEM形貌分析72-742.3.4 溶液的pH值對ZnO晶體形貌和結構的影響74-772.3.4.1 樣品的組成和制備742.3.4.2 SEM形貌分析74-772.3.5 XRD相組成分析77-792.3.6 Zn(CHCOO)_2·2H_2O-HMTA體系ZnO微晶的形成過程機理

10、探討79-802.3.7 小結80-812.4 本章小結81-83第3章 ZnO微晶的光催化性能的研究83-1063.1 ZnO微晶降解甲基橙溶液的研究83-993.1.1 光催化實驗83-843.1.2 甲基橙溶液UV-Vis吸收光譜分析84-863.1.3 不同體系制備的ZnO微晶光催化性能研究86-993.2 光催化環(huán)境對ZnO微晶光催化性能的影響99-1033.3 光催化機理探討103-1043.4 本章小結104-106第4章 稀土摻雜六方柱狀ZnO微晶的制備及其光催化性能的研究106-1224.1 樣品的制備106-1084.1.1 La(3+)摻雜ZnO微晶的制備106-1074

11、.1.2 Yb(3+)摻雜ZnO微晶的制備107-1084.2 結果分析與討論108-1204.2.1 稀土摻雜ZnO微晶的XRD物相分析108-1114.2.2 稀土摻雜ZnO微晶的SEM形貌分析111-1144.2.3 稀土摻雜ZnO吸收光譜分析114-1154.2.4 稀土摻雜ZnO微晶的光催化性能研究115-1204.2.5 稀土摻雜ZnO微晶提高光催化活性的機理探討1204.3 本章小結120-122第5章 載玻片上制備六方柱狀ZnO微晶及結構分析122-1355.1 樣品制備122-1235.2 SEM形貌分析123-1325.2.1 反應物濃度對ZnO形貌的影響123-1265.2.2 反應時間對ZnO形貌的影響126-1275.2.3 反應溫度對ZnO形貌的影響127