纳米氧化锌的制备及其光催化研究

论文摘要

当前,关于纳米氧化锌的研究已经进行的非常多,并且在很多方面也取得了很大的进展。目前已经成功研究出很多纳米氧化锌的制备方法,关于纳米氧化锌的应用也开展了其在光催化领域、气敏性、涂料行业和作为发光材料等诸多方面的研究并且取得了很大的成功。本实验在这些研究的基础上通过水热法合成了一维ZnO纳米结构,讨论了各种实验因素对其性能的影响,分析了其形成的机理,对样品利用红外谱线(IR),透射电镜(TEM),比表面积(BET),X射线粉末衍射仪(XRD),等测试手段和仪器进行了相应的分析和表征。优选了一维纳米氧化锌的制备工艺;对纳米氧化锌的制备和光催化性能进行了深入的研究。

论文目录

• 提要
• 第1章 绪论
• 1.1 纳米材料的概述与分类
• 1.2 纳米材料的特性
• 1.2.1 表面效应
• 1.2.2 小尺寸效应
• 1.2.3 宏观量子隧道效应
• 1.2.4 量子尺寸效应
• 1.2.5 库仑堵塞与量子隧穿效应
• 1.2.6 介电限域效应
• 1.3 ZnO纳米线的特性
• 1.3.1 光学性质
• 1.3.2 电学性质
• 1.3.3 氧化锌的铁磁性质
• 1.3.4 其它性能研究
• 1.4 氧化锌的应用
• 1.4.1 纳米氧化锌在橡胶轮胎中的应用
• 1.4.2 纳米氧化锌在陶瓷中的应用
• 1.4.3 纳米氧化锌在防晒化妆品中的应用
• 1.4.4 纳米氧化锌在纺织中的应用
• 1.4.5 纳米氧化锌在催化剂和光催化剂中的应用
• 1.5 氧化锌光催化剂及其催化氧化机理
• 1.5.1 半导体光催化剂
• 1.5.2 半导体光催化氧化机理
• 1.5.3 纳米光催化机理及其优越性
• 1.6 国内外研究现状
• 1.7 本论文选题意义及研究内容
• 第2章 纳米氧化锌的制备方法与表征
• 2.1 纳米氧化锌的制备
• 2.1.1 物理法
• 2.1.2 化学法
• 2.2 常用表征手段介绍
• 2.2.1 X射线衍射谱
• 2.2.2 红外光谱分析
• 2.2.3 透射电镜观察法
• 2.2.4 比表面积测定
• 2.2.5 紫外-可见光分光光度计分析
• 第3章 水热法合成一维纳米氧化锌研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂及仪器设备
• 3.2.2 实验过程
• 3.2.3 样品表征
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 合成样品的XRD分析
• 3.3.2 合成样品的红外吸收光谱分析
• 3.3.3 合成样品的透射电镜分析
• 3.3.4 合成样品的比表面积
• 3.4 纳米氧化锌的制备机理
• 3.5 小结
• 第4章 一维纳米氧化锌光催化性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验原料及仪器设备
• 4.2.2 实验过程
• 4.2.3 样品表征
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 不同CTAB用量合成的样品对光催化效果的影响
• 4.3.2 不同温度合成的样品对光催化性能的影响
• 4.3.3 样品超声振荡对光催化性能的影响
• 4.3.4 催化剂投加量对光催化效果的影响
• 4.3.5 样品对不同有机物的光催化效果
• 4.3.6 溶液pH值对光催化效果的影响
• 4.3.7 光源和光照强度对光催化效果的影响
• 4.3.8 氧化锌对有机物吸附性能
• 4.4 光催化剂的回收和利用
• 4.5 小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• Abstract