沉淀法制备纳米ZnO及光催化甲基橙脱色研究.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2010年第1期文章编号：1002—1124(2010)O1—0004—03科研葛沉淀法制备纳米ZnO：开发及光催化甲基橙脱色研究·孟庆明，马迪，李建章，钟俊波(四川理工学院化学与制药工程学院，催化研究所。四川自贡643000)摘要：以Zn(NO)：·6H：O为锌源，(NH)CO，和NH3"FI：0混合碱为沉淀剂，通过并流沉淀法制备出纳米ZnO粉体，采用XRD和SEM对其进行了表征。以甲基橙为脱色对象，紫外灯(最大吸收波长254nm)为光源，研究了催化剂用量、甲基橙

2、初始浓度、pH值及外加氧化剂(H0)对光催化性能的影响。关键词：纳米氧化锌；制备；光催化；甲基橙中图分类号：TQ420．6文献标识码：APreparationofnano-ZnObyco-precipitationandtheinvestigationofphotocatalyticdecolorationofmethylorangeMENGQing—ming，MADi，LIJian—zhang，ZHONGJun-bo(InstituteofCatalysis，SchoolofChemistryandPha

3、rmaceuticEngineering，SichuanUniversityofScienceandEngineering，Zigong643000，China)Abstract：Nano-ZnOpowderwaspreparedbythemethodofCO—precipitationwithZn(NO3)2·6H20，(NH4)2CO3andNH3。H20．ThecatalyticperformancewastestedbyusingUV(h~=245nm)aslightsourceandmethylo

4、range(MO)aspollutantobject．Theinfluentconditionstothereactionsuchasadditiveamountofcatalyst．initialcon-centrationofMO，pHvalueandoxidantH202havebeenstudiedaswellascharacterizationsofXRDandSEMpe卜formed．Keywords：nano—ZnO；preparation；photoeatalysis；methylorang

5、e光催化技术具有效率高、能耗低、操作简便、反方法。本文采用液相沉淀法制备了纳米ZnO粉体，应条件温和、适用范围广、可重复利用及可减少二以甲基橙溶液为研究对象，研究了催化剂用量、甲次污染等突出特点，在治理环境方面备受人们的青基橙初始浓度、pH值、外加氧化剂及羟基自由基捕睐【1。近年来，人们一直致力于寻找光活性好、光催获剂对光催化性能的影响。化效率高、价廉的材料，以便利用光催化技术开发新产品，扩大应用范围。纳米ZnO是一种典型的光1实验部分化学、电化学半导体材料，室温下禁带宽度为3．371．1纳米ZnO粉体制备

6、eV，激子束缚能为60meV[，在传感器、光电转换、光催化和光电材料【]等领域具有广阔的应用前景。目将Zn(NO，)·6H：O配制成一定浓度的溶液，室前，制备纳米ZnO的方法主要有固相法、液相法和温下以混合碱((NH)CO和NH，·HO)为沉淀剂，气相’法【1。液相法的制备方法多种多样，备受人们重将Zn(NO)和碱溶液恒流混合，得到白色沉淀，再视。其中液相沉淀法具有工艺简单、易于控制、生产经抽滤、洗涤和喷雾干燥制得白色粉体，将其于成本低等特点，是最具工业化发展前景的一种制备80％下烘干即得到前躯体。将前躯体

7、于300oC煅烧2h得到光催化剂ZnO粉体。XRD分析采用DX一2600型x射线衍射仪，收稿日期：2009一ll—O2SEM图采用JSM一5900LV型扫描电子显微镜测定。基金项目：四川省教育厅重大培育项目(No．07ZZ020)；四川省教育厅青年基金项目(No．2007B051)1．2光催化性能测试作者简介：孟庆明(1984一)，男，辽宁抚顺人，在读硕士研究生，主要用去离子水配制不同浓度的甲基橙溶液作为从事光催化研究。降解对象以备用。在避光罩内，安装一支30w紫外导师简介：李建章(t963一)，男，教授，

8、主要从事有机合成及有机催化灯(入m~=254nm)，固定紫外灯至甲基橙溶液液面高研究。2010年第1期孟庆明等：沉淀法制备纳米ZnO及光催化甲基橙脱色研究度为8cm，在250mL的烧杯中加入100mL甲基橙况下，分别进行不加催化剂有光照、加催化剂无光溶液，再加入一定量的纳米ZnO粉体，磁力搅拌，定照的空白实验，结果见表1。时取样，测其吸光度A。表1空白实验甲基橙溶液的脱色率按照以下公式进行计算：Tab．1Resu