锌基光催化剂的制备、表征及其性能研究

来源 :大连工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weishuren33
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
ZnO作为一种n型的半导体,光催化的活性很高,具有很好的稳定性能,价格低廉,而且不会造成二次污染,但是在使用的过程中,单一的半导体光催化剂材料中的光生电子-空穴对很容易复合,从而降低了光催化剂的光量子效率。如果ZnO的光催化效率得了到改善,它将有很好的应用前景。半导体复合是一种有效的改性方式,它利用两种或多种半导体性质上的互补性,来提高催化剂的活性。本文以合成新型半导体复合型光催化剂为研究目标,探索改善半导体光催化性能的有效方法,具体研究内容如下:(1)首先,室温条件下合成光催化剂的前驱物,进而将前驱物加热分解得到p-n结型复合NiO/ZnO光催化剂的制备方法。以六水硝酸锌、六水硝酸镍和氢氧化钠制备,并用XRD, SEM,紫外光谱等对其性质和结构进行了表征。以活性艳蓝模拟染料废水,对催化剂进行了光催化活性分析。考察了各个制备条件对光催化性能的影响。通过优化光催化剂的合成工艺条件,获得了最佳制备参数:即Ni/Zn配比为2:1,焙烧温度为400℃,焙烧时间为1h。(2)采用水热法制备了Ni/ZnO光催化剂,并进行了活性艳蓝模拟染料废水的光降解测试,利用XRD、SEM、PL等技术研究了催化剂的理化性质。XRD结果显示水热条件下Zn粉逐渐转变为ZnO。研究结果表明,六水硝酸镍掺杂比例为5%,水热的温度180℃时,水热时间为2h为反应最佳条件。将掺杂物质引入后,改变了催化剂的形貌,并使得催化剂对染料废水的降解能力有所提高。(3)利用三聚氰胺的缩聚反应制备出类石墨结构氮化碳,按照不同比例加入到制备氧化锌的前驱物中,加热分解得到含有氮化碳的氧化锌。以活性艳蓝的降解反应测定光催化活性。并进行XRD、SEM、XPS、紫外光谱等技术对催化剂的结构和形貌等特征进行了表征。研究结果表明,类石墨结构氮化碳掺杂量为0.5%时降解效果较好,通过XPS分析,可进一步确定存在形式。综上所述,本文NiO/ZnO的制备实现了P-N型半导体的复合,而Ni/ZnO光催化剂的制备实现了金属-半导体的掺杂,氧化锌和氮化碳的复合均有效地提高了光催化剂的催化活性。
其他文献
有机电致发光器件organic light-emitting diodes (OLEDs)在新一代全色平板显示器、平板显示器背光源和固态照明光源等领域极具应用潜力,人们对其开展了广泛的研究。近年来,绿
通信技术的发展对通信的速率和质量提出了更高的要求,SC-FDE通信系统以其抗多径干扰的能力和对系统硬件的要求较低等优点在近年来越来越受到关注。本文针对SC-FDE通信系统,研
本论文主要依赖于和天津钢管集团公司合作的项目,以适合于中级或高级电压下电网的并联混合型有源电力滤波器(Shunt HybridActive Power Filter, SHAPF)的研究为出发点,以提高电网
同时定位制图(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM)问题,指的是机器人在一个未知环境中,从某个位置出发,在运动中不断观测环境,逐渐建立起环境的地图,同时在每一时
利用光的偏振态承载信息实现偏振编码,是解决功率波动问题的有效解决方案,可以大幅降低光纤通信系统中的非线性效应,提高谱效率,是目前实现高速光纤通信的研究热点。具有可靠
<正> 上海玉佛寺是国内重要的禅院之一,因为地处繁华的改革开放大城市上海而名闻遐迩。玉佛寺多年来本着人间佛教的理念,努力探索佛教与社会主义社会相适应的现代化道路,关心
激光主动探测技术在军事目标探测、气象预测等方面发挥着重要作用。脉冲激光在大气中传输过程中受到透反类介质的影响,其探测结果会出现偏差,合理的分析各种因素的影响,对于模拟
矩形光子晶体波导广泛应用于微波通信领域,矩形光子晶体波导传输特性的分析研究及结构与性能的优化设计对现代通信的发展具有重要的理论和实际意义。由于光子晶体结构的特殊性
伴随着科技进步与社会主义法治文明的发展,我国的各类舆论媒体对社会问题的关注也越来越执著,尤其是对司法审判的透视与监督。而新兴的网络在此"浪潮"中发挥着不可替代的作用
随着反应堆运行、核退役等活动的开展,以及核事故的发生,产生了大量的放射性废物,由于这些废物对人类环境具有极强的危害性,必须对它们做妥善处置,以保证人类生活、生产的安全。在