掺铝氧化锌纳米晶的超声.水热协同控制合成及其光催化性能.pdf

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1、物理化学学$~(WuliHuaxueXuebao1NovemberActaJp.一Chim.Sin.2012,28(11),2713—27202713[Article]doi:10.3866/PKU.WHXB201207163Ⅵr、vw.whxb.pku.edu.cn掺铝氧化锌纳米晶的超声.水热协同控制合成及其光催化性能杨小红童琴’刘畅’刘金库贺文智。李光明。,(华东理工大学化学系,上海200237;。池州学院化学系,安徽池州247000;同济大学环境科学与工程学院,上海200092)摘要:利用超声和水热的协同控制作用高效合成出了

2、分散好、晶体结构完整、粒径尺寸约为20nm的掺铝氧化锌(ZAO)纳米晶,通过透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外(FTlR)光谱仪、紫外一~(UV-Vis)分光光度计和热重一差热分析(TG-DTA)手段对产物形貌、结构、光学性质及前驱物的热性质进行了研究,对其降解罗丹明B(RhB)的光催化效果和光催化降解机理进行了探讨.由于超声和水热的协同作用,有效控制了产物的粒径,提高了产物的结晶度.产物的紫外.可见光谱吸收峰出现在369nm左右,计算其带隙约为3.36eV.同超声法或水热法制备的产物相比,超声.

3、水热法制备的ZAO纳米产物具有更高的光催化活性,从而使光催化降解时间缩短为原来的77.8%.ZAO纳米光催化剂能够回收再利用.关键词:超声法:水热法:掺铝氧化锌:纳米晶:光催化中图分类号:0643;0644;0648PhotoCataIytiCPropertiesofAluminumDopedZincOxideNanocrystalsControlledPreparedviaaSynergisticUltrasonic/HydrothermalTechniqueYANGXiao—HongTONGQin’LIUChang’LIUJi

4、n—Ku’’HEWen—Zhi。LIGuang-Ming。,(DepartmentofChemistry,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai20023ZPR.China;:DepartmentofChemistry,ChizhouUniversity,Ch~hou247000,AnhuiProvince,PR.China;SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,TongfiUniversity,Shanghai20009

5、2,PR.China)Abstract:AIuminumdopedzincoxidefZAO)nanocrystalsapproximately20nmindiameterandwithgooddispersityandcrystallinitywereeficientlysynthesizedthroughasynergisticcombinationofultrasonicandhydrothermalmethods.Themorphologies,structures.andopticaIpropertiesofthesen

6、anocrystals,aswelIasthethermochemistryoftheprecursor.weredeterminedusingtransmissionelectronmicroscopy(TEM),powderX-raydiffraction(XRD),Fouriertransforminfrared(FTIR)spectroscopy,ultraviolet-visible(UV-Vis)spectroscopy,andthermogravimetric—diferentialthermalanalysis(T

7、G—DTA).ZAOnanocrystalswereinvestigatedwithregardtotheph0t0cataIysjsofrhodamineB(RhB)insolution,includingstudiesofdegradationratesandcatalysismechanism.ItwasfoundthatboththeparticlesizeandcrystallinityofthemateriaIcanbecontrolledthroughtheultrasonic/hydrothermalsynerge

8、ticeffect.ThemainabsorptionpeakoftheproductinatypicalUV-Visspectrumappearedat一369nmanditsenergybandgapwasdeterminedtobe3.36e

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