ZnO基一維納米材料的可控制備及其光催化特性.pdf

1、ZnO是一種典型的直接寬禁帶半導(dǎo)體材料，其一維納米結(jié)構(gòu)因其特有的納米效應(yīng)，具備比傳統(tǒng)ZnO體材料更為有優(yōu)異的光電特性，在新穎高效的光電器件以及光催化等領(lǐng)域，展現(xiàn)出了廣泛而誘人的應(yīng)用前景，是當(dāng)前國際上研究的熱點(diǎn)之一。
　　本論文采用靜電紡絲法實(shí)現(xiàn)了ZnO納米纖維的制備及其結(jié)構(gòu)調(diào)控，并通過摻雜改性和貴金屬復(fù)合，達(dá)到提高比表面積、抑制光生載流子復(fù)合和拓寬光譜響應(yīng)范圍的效果，實(shí)現(xiàn)了新穎高效的ZnO基光催化劑的研發(fā)。論文所取得的主要成果如下

2、:
　　(1)采用靜電紡絲法，制備出ZnAc/PVP前驅(qū)體纖維，再進(jìn)行熱處理，通過改變電壓、推注速度和接收距離，實(shí)現(xiàn)了ZnO納米纖維的制備及其結(jié)構(gòu)調(diào)控。以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步在ZnAc/PVP前驅(qū)體溶液中引入茶皂素(TS)，通過改變茶皂素的添加量，實(shí)現(xiàn)了ZnO納米帶的制備及其結(jié)構(gòu)調(diào)控。研究表明，當(dāng)茶皂素用量為3.0 wt％時(shí)，能夠制備出高純度、孔結(jié)構(gòu)均勻的ZnO介孔納米帶。
　　(2)在靜電紡絲技術(shù)制備ZnO納米纖維的基礎(chǔ)上，在

3、紡絲前驅(qū)體溶液中引入醋酸鎂(MgAc)，通過調(diào)控醋酸鎂(MgAc)配比實(shí)現(xiàn)了Mg摻雜ZnO納米纖維的可控制備。結(jié)果表明，相比純相的ZnO納米纖維材料，其禁帶寬度增大到3.40 eV，有效的抑制了光生載流子的再復(fù)合。ZnO的光催化效率可提高1.5倍以上。
　　(3)在靜電紡絲技術(shù)制備ZnO介孔納米帶的基礎(chǔ)上，結(jié)合光沉積法，實(shí)現(xiàn)了Ag負(fù)載ZnO介孔納米帶的制備及其結(jié)構(gòu)調(diào)控。結(jié)果表明，相比純相ZnO介孔納米帶材料，其光解水產(chǎn)氫效率可提高