溶胶-凝胶制备ZnO粉体及其光催化性能研究.pdf

����年�月�广西师范学院学报:自然科学版����.�����
第��卷第�期�������������������������������������������������:���������������������������.�����.��
文章编号:����—������������—����一���
溶胶一凝胶制备���粉体及其光催化性能研究�
王政龙�,史强�,李淑红�,张栋�,王长征�
�聊城大学�.物理科学与信息工程学院;�.材料科学与工程学院,山东聊城��������
摘要:以醋酸锌为原料,采用溶胶一凝胶法制备���粉体。利用�射线衍射谱、扫描电子显微镜、荧光光谱�
仪和紫外一可见光分光光度计分别研究不同煅烧温度下制备���粉体的结构、形貌、缺陷和光催化性能。结果表�
明:样品在����的煅烧温度下时具有完整的棒状形态,存在较多的缺陷,较好的结晶性且光催化活性最高,催化降�
解������后,甲基橙降解率可达到��.���。�
关键词:���粉体;光催化;甲基橙;溶胶一凝胶法�
中图分类号:������文献标识码:��
��引�言�
为了解决日益突出的环境污染问题,利用半导体光催化剂催化降解污染物已成为治理环境污染方�
面研究的热点口��。在光源照射下,半导体光催化剂能够产生电子一空穴对,在催化剂表面生成·��和�
����等强氧化基团,进而和环境中的污染物发生氧化还原反应,将其降解为���和���等无机物,最�
终达到降解除污的目的口��。该方法工艺简单、不产生二次污染、具有节能和反应条件温和等优点,为�
应对日益严重的空气污染和水污染提供了有效的途径。�
目前,常见的光催化剂有���。、��。、���、���、���等。其中���是一种宽带隙半导体材料,室�
温下带隙为�.�����,束缚激子能高达������,同时���具有原料广泛、无毒、光催化活性高等特点,是�
半导体光催化剂研究的热点之一,在环境净化中倍受关注���。。。制备���粉体的方法有:溶胶一凝胶�
法、水热法、草酸沉淀法和柠檬酸络合法等���,其中溶胶一凝胶法是操作简便、价格低廉、应用广泛的�
方法之一。由于在制备���粉体的过程中,粉体的煅烧温度与粉体的晶体结构及颗粒尺寸存在着重要�
的联系,因此研究煅烧温度对粉体结构、光催化性能的影响具有重要的意义。本文采用溶胶一凝胶法制�
备���粉体,研究煅烧温度对粉体微观结构和光催化性能的影响,进一步探索���光催化机理。�
��实验部分�
�.��实验原料与仪器�
实验原料醋酸锌、聚乙烯醇�����、甲基橙、二次去离子水,均为分析纯。�
实验仪器数显控温搅拌器、电热鼓风干燥箱,箱式电阻炉。�
�.�����粉体的制备�
室温下,在�����二次去离子水中加入�.���的稳定剂���,升温至��℃,恒温搅拌������,制备�
���溶液,再冷却至室温。然后加入���醋酸锌,��℃下恒温搅拌������制备成溶胶。而后放人��℃�
恒温水箱中加热���,得到凝胶,后转移至干燥箱内���。�烘���,最终成为干凝胶。将此干凝胶放入箱�
收稿日期:����—��—���
基金项目:山东省自然基金�������