水热法制备花簇形氧化锌纳米棒结构及其光催化性能

采用简单的水热法,以氯化锌(AR)和氢氧化钠(AR)为原料制备了花簇形氧化锌纳米棒.通过改变溶液的pH值、水热温度、水热时间等因素研究对样品结构和成貌的影响,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱仪(UV)对氧化锌纳米棒的结构、形貌及光催化性能进行研究,结果表明在温度为80℃,反应时间为18h、锌碱比为1∶7.5时,氧化锌成貌最佳,且光催化性能较好.     

纳米氧化锌光催化剂的制备及应用

综述了纳米金属氧化锌材料半导体光催化剂的化学结构和应用性能的一些相关技术研究进展,包括影响纳米氧化锌半导体材料光催化化学结构和应用性能的一系列重要因素,如氧化锌的形貌、尺寸大小、离子掺杂、半导体复合等以及纳米氧化锌与纳米氧化锌和氧化锌复合材料的制备与应用。氧化锌作为一种宽禁频射带的新型半导体材料,具有良好的电学、光学和电子催化性能,是一种具有广阔发展空间的新型光催化材料。     

纳米氧化锌的制备及光催化性能研究进展

纳米氧化锌作为一种具有优良光催化性能的半导体材料,其制备方法及光催化性能研究受到广泛关注。对近几年来纳米氧化锌的合成工艺、光催化降解有机污染物方面的应用研究做一综述,并展望其未来发展。     

二氧化硅对纳米氧化锌热稳定性的影响

为了抑制纳米氧化锌的光催化活性,通过硅酸钠水解生成二氧化硅对氧化锌进行表面包覆。对包覆二氧化硅的纳米氧化锌进行热处理,研究了二氧化硅对纳米氧化锌热稳定性的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、氮吸附仪和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对所得样品进行表征,并对纳米氧化锌的光稳定性进行评价。结果表明,合适的热处理温度为600℃,适当的热处理有助于提高包覆层的均匀性和致密性,而且在热处理过程中纳米氧化锌的晶粒生长得到了有效抑制。     

微波辅助法合成纳米ZnO及性能研究进展

介绍了近年来微波辅助技术制备纳米氧化锌的方法,重点综述了合成的纳米氧化锌的微观形貌、抗菌特性、光致发光性能、吸附性能以及光催化性能方面的研究概况,提出了微波辅助制备纳米氧化锌技术的发展前景。     

纳米氧化锌的制备方法及其光催化性能

纳米氧化锌（ZnO）作为一种高功能材料,被广泛应用于气体传感、催化、能源、光电材料等领域,在紫外光照射下,可产生光致电子-空穴对,表现出良好的光催化特性,可以提高氧化还原反应的速率,氧化难降解有机物用于污染治理,具有无毒、高效、低成本等优点。综述了近年来纳米氧化锌的制备方法及原理,介绍了其光催化性能的机理和表征方法。提出今后需加强对掺杂纳米ZnO的理论和制备技术研究,加大纳米ZnO薄膜光催化性能的研究,对纳米ZnO进行改性,提高光催化活性,进一步拓宽工业化应用领域。     

纳米氧化锌的制备及光催化应用

以硫酸锌和碳酸钠为原料,采用液相沉淀法制备了平均粒径为60 nm的氧化锌,通过正交试验得出制备纳米氧化锌的最佳工艺条件。用激光粒度分析、热重分析（TG-DTA）、X射线衍射分析（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）等物理手段对纳米氧化锌的粒径分布、热性能、晶形结构及微观形貌进行表征。结果表明：产品颗粒大小均匀,分散性较好,平均粒径为60 nm,前驱体的煅烧温度为400 ℃,形貌呈球形或类球形。纳米氧化锌作光催化剂对酸性品红和甲基橙进行光催化的实验表明：纳米氧化锌的光催化能力较强,对酸性品红和甲基橙的降解率分别为98.75%和92.37%。     

超临界水连续合成纳米氧化锌及其光催化性能

采用超临界水连续合成法制备了纳米氧化锌颗粒并对其光催化性能进行了研究。当反应温度为 385 ℃, 反应压力为25 MPa, 反应时间为40 s, 反应物Zn₂⁺和OH^-的浓度分别为0.075、0.3 mol/L时, 获得了粒径为30 nm的球形纳米氧化锌。以甲基橙溶液为光催化模型物,在紫外光照射下,所制备的纳米氧化锌对甲基橙的降解率可达到100%,并且纳米氧化锌的浓度和分散性对光催化效率有显著影响。     

液相合成纳米氧化锌及其光催化性能探讨

以硝酸锌和氢氧化钠为原料,分别以水和醇作为溶剂,采用液相直接沉淀法合成纳米氧化锌。在以水为反应溶剂条件下,研究了反应时间、反应温度、反应物浓度和反应物配比对纳米氧化锌中位径和形貌的影响,得到制备较小中位径及合适长径比纳米氧化锌的最优反应条件,即:反应时间为3 h、反应温度为70 ℃、锌离子浓度为0.5 mol/L、锌离子与氢氧根浓度比为1:2。在上述最优反应条件下,研究了不同醇溶剂对纳米氧化锌中位径、形貌及其光催化性能的影响。研究发现,随着溶剂碳链长度的增长,纳米氧化锌中位径呈现上下波动,无明显变化规律,形貌由球状向柱状发展,光催化性能总体不断减弱。     

基于温度调控制备花状纳米氧化锌及其光催化性能

以醋酸锌、柠檬酸钠、氢氧化钠为原料,采用沉淀法制备了片层交叉花状纳米氧化锌。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、Zeta电位对所得样品进行了表征。通过考察温度对样品形貌的影响,对产物的生长机理做了简单研究。并以罗丹明B为模型分子,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)考察了样品的光催化性能。研究结果表明:在不同温度下得到的产物形貌存在着明显区别。在25℃条件下制备的氧化锌为片层交叉花状。该纳米材料在紫外-可见光下具有较高的光催化活性和稳定性,照射12 h可以使罗丹明B的降解率接近100%。样品的Zeta电位为-13.2 e V,表明样品可能存在结构缺陷,花状氧化锌纳米球粒子有大量的Zn2+空位或过剩的O2-。同时样品具有较大的比表面积,因此在可见光条件下的催化活性与紫外光下的催化活性相近。     

CeO2-ZnO/KIT-6催化剂在光催化吸附脱硫中的应用

光催化吸附脱硫技术在油品脱硫领域引起了极大的关注,具有高光催化活性和有机硫化物吸附能力的双功能材料的开发是关键。首次合成了3D介孔二氧化铈-氧化锌/KIT-6（CeO₂-ZnO/KIT-6）催化剂,并应用于二苯并噻吩（DBT）的光催化吸附脱硫。通过X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附和透射电子显微镜（TEM）等手段对催化剂进行表征,并研究了催化剂在光照下对DBT的转化性能。实验结果表明,在没有额外添加氧化剂（例如氧气、过氧化氢或有机氧化剂）的情况下,CeO₂-ZnO/KIT-6具有很好的光催化脱硫能力,当二氧化铈质量分数为10%、氧化锌质量分数为15%时,催化剂CeO₂-ZnO/KIT-6对DBT的转化率可达90%,最大吸附量（以硫计）为8.1 mg/g。无氧化剂体系对于燃料的后续处理非常有利,并且可以明显降低脱硫成本。     

炭吸附纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究

以粗氧化锌和冰乙酸为原料,采用炭吸附水热法制备纳米氧化锌粉体。通过热重/差热仪（TG-DTA）、X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）和紫外可见光谱仪（UV-Vis）等对所得催化剂的焙烧温度、物相、微粒尺寸及光吸收性能进行表征。结果表明：炭黑的吸附有效阻止了纳米氧化锌在制备、干燥以及焙烧过程的团聚和烧结,600 ℃焙烧制备的催化剂颗粒均匀,分散性好,团聚较少,平均晶粒尺寸为20 nm,比表面积约为85.25 m2/g。纳米氧化锌作光催化剂对甲基橙进行光催化降解,在60 min内降解率为97%。     

稀土钕掺杂氧化锌纳米材料的制备及对罗丹明B的降解研究

采用直接沉淀法对纳米氧化锌做稀土掺杂改性,制备了钕掺杂纳米氧化锌,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、固体荧光光谱等测试手段对产品做了分析与表征,考察掺杂对氧化锌的物相、晶体结构、荧光性质的影响,将其应用于废水中罗丹明B的光催化降解。结果表明：钕掺杂可大幅度提高纳米氧化锌在汞灯照射下的光催化性能。随着掺杂量增加,掺杂氧化锌纳米材料的光催化降解性能逐渐升高,掺加7%（物质的量分数）钕的纳米氧化锌对罗丹明B的去除率可达89.62%。     

低温固相法制备纳米氧化锌及其在脱硫中的应用

以乙酸锌和草酸为原料,采用低温固相法制备了纳米氧化锌,考察了表面活性剂和焙烧温度对氧化锌晶粒的影响,采用XRD、TG-DTA、IR和TEM等技术进行表征。以不同晶粒的氧化锌为锌源,采用等体积浸渍法制备一系列NiO/ZnO吸附荆;以噻吩/正庚烷为模型化合物,在固定床微反装置考察氧化锌晶粒对吸附剂脱硫性能的影响。结果表明,表面活性剂以十二烷基硫酸钠效果最好,合适的焙烧温度为400℃;制备的氧化锌呈球形,为六方晶系纤锌矿结构,具有较好的分散性,平均粒径约15 nm。活性评价表明,NiO/ZnO吸附剂对噻吩类硫化物具有较高的活性。可以实现超深度脱硫;氧化锌晶粒越小,相应NiO/ZnO吸附剂的脱硫活性越高;脱硫前后吸附剂的XRD谱图对比表明,脱硫过程中S以ZnS的形式固定在吸附剂上。     

Multi-cationic layered double hydroxides: Calcined products as photocatalysts for decomposition of NOx

Several multi-cationic layered double hydroxides were synthesized by hydrothermal method and their calcined products were evaluated for the photodegradation of NO_x. The synthetic samples were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), BET specific surface area and scanning electron microscopy (SEM). From the XRD results, it was found that doping of lanthanum in LDH structures led to poor crystallinity. Nickel zinc titanium oxide phases were observed in the XRD patterns when the samples were heated at higher temperatures. Doping the samples with Ni prevented the formation of pure zinc titanate phase. Lanthanum doping also affected the formation of nickel zinc titanium oxide. The photocatalytic activity of calcined samples was measured using decomposition of NO_x molecules. Photocatalytic properties decreased with increasing calcination temperatures as a result of grain growth. Formation of ZnO phase after calcination led to effective photocatalytic decomposition of NO_x molecules. Nickel zinc titanium oxide showed lower photocatalytic activity compared to pure zinc titanate. The specific surface areas of La containing LDHs were found to be higher compared to other LDHs containing different cations as a result of smaller crystal size in the former.     

不同碳酸盐沉淀剂热分解法制备纳米氧化锌

以硝酸锌为锌源,分别以碳酸钠和碳酸氢铵为沉淀剂,采用热分解碱式碳酸锌工艺制备纳米氧化锌。通过热重分析、晶型测试、平均粒径测试、微观形貌观察等系列对比,分析了以两种碳酸盐为沉淀剂制备氧化锌的过程,建立了生长动力学方程,对比了微观形貌和分散状态。实验结果表明,以碳酸氢铵为沉淀剂制备的前驱体在煅烧温度为200 ℃后直接生成纳米氧化锌,而以碳酸钠为沉淀剂制备的前驱体在煅烧温度为200~250 ℃时先生成碳酸锌然后在300 ℃时完全转变为氧化锌;两种沉淀剂制备纳米氧化锌的生长过程符合不同指数方程生长关系,以碳酸钠为沉淀剂制备纳米氧化锌的生长满足方程y=2.775 04e^{0.004 76x},而以碳酸氢铵为沉淀剂制备纳米氧化锌的生长满足方程y=5.152 96e^{0.002 85x},对比来看以碳酸氢铵为沉淀剂制备纳米氧化锌在相同温度下得到的晶粒尺寸要小;从粒度分布和透射电镜观察分析,在相同温度下也是以碳酸氢铵为沉淀剂制备的纳米氧化锌的粒径较小。     

BiVO4/rGO复合物的制备及其 光催化还原CO2研究

采用水热法制备了颗粒状单斜相钒酸铋（BiVO4）/还原氧化石墨烯（rGO）复合催化剂。采用傅里叶红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射和紫外-可见漫反射光谱对合成的复合材料做了表征。采用透射电镜、扫描电镜和氮吸附脱附实验对复合材料的表面形貌和表面积做了分析测试。实验结果表明,BiVO4复合物能选择性将CO2还原成甲醇,石墨烯的引入能很好地改善BiVO4光催化还原CO2的性能。当石墨烯的加入量为3%（质量分数）时,在氙灯功率为600 W的条件下,光照6 h后,BiVO4/rGO复合材料光催化还原CO2生成的甲醇产量达到513.1 μmol/L,比相同形貌的纯BiVO4的甲醇产量高73.6%。     

氧化锌/碳复合材料的合成、表征及吸波性能研究

本文先以二水合醋酸锌和氢氧化钠为原料,得到了氧化锌微晶;以合成的氧化锌为前驱物,葡萄糖为碳源,由水热法合成了产物氧化锌/碳(ZnO/C)复合材料。用X射线衍射(XRD),拉曼光谱(RM),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),热重分析(TG)等,对产物进行了表征,讨论了不同反应条件(添加剂,时间,溶剂)对合成氧化锌/碳微晶的影响,并对产物的微波性能进行了测试。结果表明,所得产物为氧化锌/碳,呈棒状形貌,热稳定性好,并具有优异的吸波性能。在频率为17GHz时,3mm厚度的产物微波吸收达到-12dB。