zno納米復(fù)合材料的制備、表征及其光催化性能的研究

《zno納米復(fù)合材料的制備、表征及其光催化性能的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、隸劫大·粵博士學(xué)位論文萬(wàn)方數(shù)據(jù)ZnO納米復(fù)合材料的制備、表征及其光催化性能的研究本論文獲國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目(2011CB302004)資助。萬(wàn)方數(shù)據(jù)IIHIIIIIlilllllqlllllqlllllllllllllllllllUIY2707344PREPARATION，CHARACTEⅪZATIONANDPHOTOCATALYTICPROPERTIESOFZINCOXIDENANOCOMPOSITESADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofDoctorofEngineeringBYLI

2、UW，eiSupervisedbyProf．WANGMing—liangSchoolofChemistryandChemicalEngineeringSoutheastUniversityJune2014萬(wàn)方數(shù)據(jù)東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文rfl作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。研究生簽名：口期：丑紜冱!妒東

3、南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所、國(guó)家圖書(shū)館有權(quán)保簾本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容豐幾一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布(包括以r乜子信息形式刊登)論文的全部?jī)?nèi)容或中、英文摘要等部分內(nèi)容。論文的公布(包括以『乜子信息形式刊登)授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。研究生簽名師簽萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要ZnOfl勾米復(fù)合材料的制備、表征及其光催化性能的研究作者：劉偉導(dǎo)師：王明亮學(xué)校：東南大學(xué)為了提高光催化活性和改善對(duì)太陽(yáng)光的利用率，將不同半導(dǎo)體構(gòu)建成異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料就是

4、一個(gè)好方法。本課題將著力在ZnO與其它半導(dǎo)體尤其是起著可見(jiàn)光敏化作用的窄帶隙半導(dǎo)體耦合形成復(fù)合催化材料方面進(jìn)行一定的研究，并探討如何有效地防止電子．空穴對(duì)的復(fù)合和提高光催化量子效率，特別是如何在可見(jiàn)光范嗣內(nèi)降解染料廢水等有機(jī)污染物。類(lèi)石墨結(jié)構(gòu)的氮化碳(g—C3N4)和磷酸銀(A93P04)的價(jià)帶位分別在ZnO的上面和下面，岡此可以作為兩種敏化劑與ZnO耦合設(shè)計(jì)成三種可見(jiàn)光復(fù)合光催化材料g-C31WZnO，ZnO／g—C3N4和A93P04／ZnO。同時(shí)，采用一鍋法成功制備出Zn02／ZnO復(fù)合光催化材料。選用XRD、SEM、EDS、TEM、UV_VisDRS、XPS、BET、及

5、熒光發(fā)射光譜等對(duì)這些復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行一些表征，通過(guò)TA．PL技術(shù)檢測(cè)光催化反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的·OH白由基，通過(guò)加入一系列消除劑檢測(cè)染料降解過(guò)程中的活性物種，同時(shí)也探討了復(fù)合體系的光催化反應(yīng)機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這些復(fù)合光催化材料的催化性能與單個(gè)組分相比有顯著的提高，且制備的復(fù)合材料在光催化過(guò)程中均有良好的穩(wěn)定性。其它幾個(gè)方面的主要工作如下：l、g-C3N4雜化的ZnO復(fù)合材料(g-C3MZnO)是將沉積一沉淀法制備的前驅(qū)體通過(guò)簡(jiǎn)單的熱處理得到的。復(fù)合材料中g(shù)．C3N4的最佳含量是5．0wt．％。光氧化和光還原過(guò)程均遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)。催化費(fèi)：lJg—C3N4(5．0wt．％)／Z

6、nO光氧化RhB的速率常數(shù)為0．0367min～，而純g-C3N4的是0．0112min-1。g-C3N4(5．0wt．％)／znO光還原C，的速率常數(shù)是純g-C3N4的5倍多。復(fù)合材料之所以有優(yōu)異的可見(jiàn)光催化性能，源于g-C3N4的激發(fā)電子注入至UZnO導(dǎo)帶上，從而有利于C，還原和具有強(qiáng)氧化能力的·02-，·OH自由基產(chǎn)生。萬(wàn)方數(shù)據(jù)東南大學(xué)博士學(xué)位論文2、ZnO修飾的g—C3N4復(fù)合光催化材料(ZnO／g—C3N4)是采用一種既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的方法．球磨法制各的。ZnO在復(fù)合材料中的最佳含量是15塒．％。催化NZnO(15wt．％)儋一C3N4降解RhB的速率常數(shù)是純g—C3N4

7、的3．1倍。ZnO芹llg-C3N4之間有合適的價(jià)帶和導(dǎo)帶位和良好的界面作用，以至于價(jià)電荷能夠順利轉(zhuǎn)移，從而提高可見(jiàn)光催化性能。在ZnO／g．C3N4體系中，g-C3N4價(jià)帶上的h+和ZnO導(dǎo)帶上產(chǎn)生的·02-，·OH對(duì)光催化降解RhB起著重要的作用。該研究可能為設(shè)計(jì)新型異質(zhì)結(jié)催化劑，解決g．C3N4在實(shí)際應(yīng)用中不令人滿意的催化活性和低的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率提供一些見(jiàn)解。3、采用簡(jiǎn)易的球磨法制各出高效的可見(jiàn)光復(fù)合光催化材料A93POdZnO。催化劑A93P04(3．0we'％)／ZnO降解RhB的