ZnO-聚苯胺纳米复合材料的制备及性能研究.pdf

独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得受稻六学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同S-作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:专寿、杰签字日期:矽,2年岁月 g日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解留徽久碧有关保留、使用学位论文的规定, 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权钇铱尖戈曾可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授学位论文作者签名:专奉杰签字日期:加压年岁月8曰学位论文作者毕业去向: 工作单位: 通讯地址: 黧劾导师签名:i髫彳签字日期:2D/2年3-月彦日电话: 邮编: 摘要摘要随着环境污染的DN居,Jlu蔓延,绿色环保成为人们关注的热点,半导体纳米材料作为一种高活性的光催化剂,在催化分解有机污染物方面具有十分重要的应用。纳米ZnO易于制备,生产成本低,无毒,在光照下稳定,可以循环使用。但是它吸收的光仅限于紫外光区,在有机物中分散性差,而且抗酸碱能力弱。所以,如何对纳米ZnO进行处理,从而更好地应用于实际生产和生活成为人们研究的重点。本文分别采用直接沉淀法和水热法,制备出不同形貌的纳米ZnO,考察了有机溶剂、反应温度和时间对其形貌的影响,并对形成机理进行了初步探讨;使用水热法和回流法对纳米ZnO进行表面化学改性,并通过溶液聚合法和乳液聚合法与聚苯胺复合,考察了反应时问、制备方法和原料配比对样品结构、性能的影响;。具体内容主要有以下几个部分: 第一部分分别采用直接沉淀法和水热法成功制备出颗粒状、棒状和球状的纳米ZnO。首先,以醋酸锌和氢氧化钠为原料,采用简单易行、成本低廉的液相直接沉淀法,在醇溶剂中成功制得了不同形貌的纳米ZnO;通过改变溶剂种类、反应温度和反应时间可以实现对氧化锌纳米晶的形貌控制,其中,反应温度和反应时间是纳米氧化锌形貌控制的重要影响因素;在乙醇溶剂中可以得到分散性好、大小均一的ZnO纳米颗粒和纳米棒;其次,采用水热合成法制备了片状氧化锌形成的球形纳米结构,实验发现,不同的锌源、反应温度对所合成的纳米氧化锌的形貌具有较大的影响。第二部分通过溶液和乳液原位聚合法制备氧化锌一聚苯胺(PANI)复合材料。,采用回流法和水热法对纳米ZnO进行表面改性,实验结果表明水热法改性效果更好;, 分别采用溶液聚合法和皮克林乳液聚合法,对改性和未改性的纳米ZnO以过硫酸铵(APS)为氧化剂引发苯胺单体原位聚合,成功制备了纳米ZnO-聚苯胺复合材料,,扩大了纳米ZnO的光谱吸收范围。摘要第三部分对纳米ZnO和ZnO-聚苯胺复合材料对亚甲基蓝(MB)的光催化性能进行了研究,讨论了催化剂加入量、纳米ZnO的形貌对有机染料光催化脱色率的影HI句,实验结果表明纳米ZnO具有较高的紫外光催化效率,棒状和球状ZnO脱色率更高,%。复合材料在可见光照射下催化分解亚甲基蓝,棒状 %。催化后的样品晶体结构和紫外一可见光吸收没有变化,其中球状纳米ZnO一次循环光催化率达到96%。实验结果表明,通过直接沉淀法和水热法可以制备出形貌单一、尺寸均匀具有较高紫外光催化活性的棒状、颗粒状和球状纳米ZnO;通过原位聚合法制备的 ZnO一聚苯胺复合材料具有较高可见光光催化活性。研究工作可以促进纳米ZnO 作为光催化剂在实际生产生活中的应用。关键词:纳米:氧化锌;聚苯胺;复合材料;光催化垒!!!!呈!! Abstl‘act With theincreasing serious extension ofenvironmental pollution,more and more people are attracted todevote intothemselves toenvironmental propection. Semiconductor nanomaterial used asefficientphotocatalyst plays aimportant rolein position anic -ZnO hastheadvantages oflow cost,easy preparation,