兩種金屬氧化物微波輔助球磨的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、ZnO、CuO是兩種很有應(yīng)用前景的重要金屬氧化物半導(dǎo)體材料，它們的光催化性、氣敏性能很好，在光催化劑、氣敏元件等方面應(yīng)用廣泛。本文以直徑為2mm的不銹鋼球?yàn)槟デ颍治黾兗?jí)別的Zn(CH3COO)2、 Cu(CH3COO)2為反應(yīng)原料，采用微波輔助水溶液球磨工藝在低溫下(＜100℃)成功制備出了納米晶ZnO、CuO，并通過(guò)XRD、TEM和紫外分光光度計(jì)分析(UV)等檢測(cè)手段對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行表征。為了驗(yàn)證微波輻射與球磨機(jī)械力的耦合作用在制備氧

2、化物方面的影響，本文還進(jìn)行了微波輔助水溶液球磨、機(jī)械球磨和微波輻射三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并對(duì)相應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)溶液的過(guò)濾液進(jìn)行XRD、UV、熒光強(qiáng)度及電導(dǎo)率的表征。此外，對(duì)ZnO、CuO納米粉末的光催化性能及ZnO納米粉末的氣敏性能進(jìn)行初步的測(cè)試。
　　(1)通過(guò)微波輔助水溶液球磨法成功制備出六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的納米ZnO、閃鋅礦型的納米CuO，其平均粒徑分別為15nm、10 nm。
　　(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可發(fā)現(xiàn):只有微波輔助水溶液球磨工藝

3、可以制備出晶格完整的這兩種氧化物，而對(duì)比實(shí)驗(yàn)難于生成氧化物，證實(shí)了微波輻射與球磨機(jī)械力的耦合作用在制備氧化物方面的影響。
　　(3)研究了水溶液中的·OH和反應(yīng)體系的離子濃度的變化。微波輔助水溶液球磨的熒光強(qiáng)度要高于機(jī)械球磨法和微波輻射方法的熒光強(qiáng)度，且在微波輔助水溶液球磨工藝中，·OH的濃度先上升后降低，而在機(jī)械球磨和微波輻射中·OH含量逐漸升高最后趨于穩(wěn)定。且微波輔助水溶液球磨的電導(dǎo)率要高于單一的機(jī)械球磨和微波輻射的導(dǎo)電率。這

4、進(jìn)一步證明了微波輻射與球磨機(jī)械力的耦合作用能降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)活性，促進(jìn)了納米氧化物的生成。
　　(4) ZnO、CuO納米粉末進(jìn)行光催化降解甲基橙實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:ZnO納米粉末具有良好的光催化性能;CuO納米粉末具有一定的光催化性能。對(duì)ZnO納米粉末的氣敏性能進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn):乙醇濃度為100 ppm時(shí)，在200～400℃中測(cè)試中，得到在溫度為350℃時(shí)，乙醇的靈敏度最高;選定溫度為350℃時(shí)，在五種乙醇濃度中隨濃度的增加，用