ZnO氧化还原能力强、光化学性质稳定、制备工艺简单,且兼具压电和光电特性,但其在降解污染物过程中光生载流子分离效率低且难以回收。将ZnO纳米棒生长在多孔陶瓷内壁表面,利用水流在三维多孔结构中复杂流动产生的能量冲击导致ZnO纳米棒变形,形成周期性内建电场,来持续分离光生载流子,可以提高其光催化性能,同时解决了 ZnO的回收问题。为此,本文采用水热法分别在具有小而密、规则孔道的Al2O3直通孔陶瓷和具有不规则孔道结构的ZrO2泡沫陶瓷表面上生长ZnO纳米棒阵列(Nanorod arrays,以下简称NRs),借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段分析观察ZnO NRs的组成和微观形貌。通过调节搅拌速率,分析水流在两种多孔结构中的流动状态,探究光催化性能的变化规律,揭示不同载体中水的流动状态引起ZnO纳米棒变形、提高其光催化性能的机理。以5wt%的Al2O3为原料、以叔丁醇溶液为溶剂,采用海藻酸钠离子凝胶法制备Al2O3直通孔陶瓷,所得样品具有小而密的气孔结构和高的比表面积,孔径分布在100-200μm,并且孔壁薄、强度高,横截面上孔结构高度有序排列,开口气孔率达到80%以上。以此为基体采用水热法生长ZnO NRs,当浸蘸ZnO籽晶溶液的次数为600次时,ZnO纳米棒的长径比适中,与陶瓷基体的孔径相适应;随着搅拌速率提高,ZnO NRs/Al2O3直通孔陶瓷对MO溶液的降解效率也随之增大,证明Al2O3直通孔陶瓷小孔薄壁的多孔结构能够提高ZnO NRs压电光催化活性;在AgNO3浓度为0.02mol/L所制备的Ag/ZnO NRs/Al2O3直通孔陶瓷,其光催化性能相对于未负载的ZnO NRs提高了 36%。采用水热法在不规则孔道结构的商用ZrO2泡沫陶瓷上生长ZnO NRs,研究了在泡沫陶瓷上浸蘸不同次数的籽晶溶液对ZnO形貌的影响,分析了水流冲击力对ZnO NRs/ZrO2泡沫陶瓷光催化性能的作用机理。结果表明,浸蘸ZnO籽晶溶液的次数为200次时,纳米棒之间的间隙适中,长度均匀;搅拌速率的提升有利于促进ZnO NRs载流子的分离与迁移,转速为1000rpm时ZnO NRs/ZrO2泡沫陶瓷对甲基橙(Methyl Orange,简称MO)溶液的降解率最高,可达到70%;与二维导电玻璃片(FTO)基体和Al2O3直通孔陶瓷基体相比,ZrO2泡沫陶瓷复杂又曲折的三维空间连通气孔结构、不规则的弧面构造更有助于改变水流状态,其不规则的多孔弧面构造内会形成能量大小不同的涡流,可以与ZnO NRs频繁接触碰撞更大限度地激发其压电特性,促使光生载流子的分离,大幅提升ZnO NRs的压电光催化活性。