zno、tio2纳米晶的直接化学合成及其光催化性能表征

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1、摘要论文题目:zno、Tio:纳米晶的直接化学合成及其光催化性能表征学科专业:材料物理与化学研究生:弓莹签名:马龟指导教师:张卫华副教授签“:上三牛摘要纳米半导体光催化材料能够完全氧化有机和无机污染物，在水和空气的净化、细菌和病毒的破坏、利用太阳能分解水等方面得到了广泛研究。其中ZnO、TIO:是最具代表性的光催化材料，具有很高的光催化活性、化学稳定性、热稳定性等特点，在光催化降解、污染治理的领域有广泛研究和应用背景。同时利用两种半导体性质差异的互补性可以提高催化剂的活性，因此ZnO一TIO:也是极具应用前景的热点材料。以二水合乙酸锌和硫酸氧钦为出发原料，以氢氧化钠调节pH值，采用NAC一F

2、AS工艺直接合成了形貌近似为球形、平均粒径分别为巧Iun的纤锌矿ZnO纳米晶和Slun的锐钦矿TIO:纳米晶，采用NAC一FAS分步合成工艺合成了形貌近似为球形、平均粒径为12nm一15nm的zno一Tio:纳米晶。并研究了醇水比、pH值、反应时间、微波处理等工艺参数对所合成的纳米晶的晶粒尺寸，晶体结构及形貌的影响，讨论了NAC一队S工艺合成纳米晶的化学合成机制。讨论了微波处理、热处理以及不同z可Ti比例、pH值对所合成的纳米晶ZnO、Tio:和ZnO一Ti02的光催化性能的影响，研究发现:NAC一FAS工艺合成简单氧化物纳米晶的过程中，首先形成含一OH基团的盐或氢氧化物，然后通过脱水一缩聚

3、反应形成固相析出物，部分较大尺寸的固相达到临界固相形核尺寸析出;随着脱水一缩聚反应的进行，固相核心逐渐长大，这种析出可以是晶体相或是无定形非晶态相，其中的非晶相随着反应时间的延续，通过“溶解一再析出”形成晶体相。NAC一FAS工艺制备的zno纳米晶、Tio:纳米晶及zno一TIO:纳米晶具有良好的光催化性能，TIO:百分含量为42%一50%的ZnO一Tio:纳米晶光催化活性较高，热处理通过提高结晶度可提高光催化性能。酸性环境可提高Ti02纳米晶及ZnO一TIO:纳米晶光催化性能，ZnO纳米晶及TIO:百分含量低于50%的zno一TIO:纳米晶易于光腐蚀。关键词:NAc一FAs工艺;光催化剂;

4、zno纳米晶;TIO:纳米晶/AbstfaCtTitle:THED!RECTCHEMICSYNTHES!5OFZnONANOCRYSTALLINE、TIOZNANOCRYSTALLINEANDPHOTOCAlrALYTICPROPERTIESMajor:MaterialPhysics&ChemistryName:GongYing5ignature:呐两SuPervisor:ZHANGWeihua5ignature:AbstraCtThenanosemieonduetorPhotoeatalysteanoxidizeorganieandinorganiePollutantseomPletely

5、，andhavewidesPreadresearehinPurgingthewaterandtheair，destruetingthebaeteriumandvirus，deeomPoseingwaterusingsolarenergyand50on.ZnOandTi02arethemostrePreseniativePhotoeatalysts，withhighPhotoeatalytieactivity，chemiealstability，thethermalstabilityand50on，andhavethewidesPreadresearehandtheapPlieationinP

6、hotoeatalysisdegradationandPollutiontreatment.SimultaneouslyusingthediffereneebetweentwosemieonductorstobePossibletoenhaneethePhotoeatalystProPerty，thereforeZnO一TIOZalsohastheaPPlieationProsPect.InthisPaper，usingTIOSO;andZn(Ae)2·ZHZOasthestartingmaterials，adjustingthePHvaluebyNaOH，subsPhaeroidalwur

7、tziteZnOnanocrystalline、anataseTIOZnanoerystallineandZnO一TIO:nanoerystallineweredireetPreParedthroughNAC一FASProeess，andtheresPeetiveaveragePartielesizeare1snm，snmand12nm一15nm:andtechnologiealParameterstothe