收藏本站
《陕西师范大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

金属离子掺杂ZnO微/纳米结构的制备及其光催化性质研究

张晶  
【摘要】:纳米材料被称为21世纪最有前途的材料,它是人类近代科学发展史上一项重要的发现,由于当材料减小到纳米尺寸,会具有很多块体材料所不具有的优良特性,所以纳米材料引起了人们广泛的关注和研究。半导体材料由于其独特的性质,被越来越多的应用在光学、电学以及光电子学领域,而在各种半导体材料中,ZnO的应用尤其广泛。ZnO作为宽禁带半导体材料,室温下禁带宽度为3.37 eV,激子束缚能高达60 emV,是一种重要的功能材料,在催化剂、光学、传感器、电学、光电子和压电器件等方面具有潜在的应用。而其中将ZnO应用于催化领域,作为光催化剂降解有机污染物被利用的越来越广泛。通常情况下,可以通过以下几种方法提高ZnO的光催化性能:减小半导体粒子的尺寸、半导体之间的复合、表面敏化、金属离子的掺杂以及贵金属的表面沉积等。 本文主要研究利用金属离子掺杂以及贵金属的沉积来提高ZnO的光催化性能。金属离子掺杂对ZnO的光催化效率的影响到现在依旧没有一个确定的结论。而在ZnO表面沉积或者负载上Ag, Au, Pt等贵金属几乎所有的文献都报道都可以提高ZnO的光催化效率。而将金属离子掺杂和贵金属的沉积相结合起来研究其对ZnO光催化性能的影响还未见报道,因此我们利用水热法制备了Ag/Zn1-xOMx样品来研究金属离子以及负载Ag对ZnO光催化效率的影响。 水热法通常适合用于制备结晶完整、粒径较小的粉末产物,而且得到的产物团聚少、纯度高、粒径分布窄,多数情况下形貌可控。本文采用简单的水热法,分别在苯甲醇、乙二醇、乙醇的不同体系下,制备出微米级和纳米级的掺杂ZnO材料,并对其性质进行了研究。 本论文的研究内容主要包括以下两部分: (1)采用简单的水热法成功合成了均匀的单晶Zn1-xOMx微/纳米结构(六棱柱形微米样品、方形微米样品和纳米颗粒。应用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和高倍透射电子显微镜(HRTEM)分别对所得材料的结构和形貌进行表征分析,讨论了实验参数,如溶剂、碱浓度、温度、反应时间等对产物形貌的影响,并对不同ZnO结构的生成机理进行了讨论。 (2)采用简单的水热法以乙醇为溶剂成功合成了不同掺杂浓度的Zn1-xFexO (x=0,0.01,0.02,0.04)样品,应用X-射线衍射(XRD)、能谱(EDAX).透射电子显微镜(TEM)分别对所得材料的结构和形貌进行表征分析,大小和形貌为20nm的球形颗粒,并将所制得的Zn1-xFexO样品应用于光催化降解有机物,通过紫外-可见吸收光谱(Uv-Vis)测试对其性能进行了表征分析,主要研究了掺杂离子和表面贵金属沉积对ZnO光催化性能的影响,给出了一些合理的解释并得到了一些有意义的结论。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘强;刘润;徐铸德;;氨基酸软模板对电沉积ZnO形貌影响的研究[J];浙江大学学报(理学版);2008年06期
2 张志军;王发展;刘勃;原思聪;;三元荆棘状Zn_(1-x)Cd_xO纳米结构及其光致发光特性[J];物理化学学报;2008年10期
3 赵国刚;孟凡娜;;一维ZnO/Zn_(2.33)Sb_(0.67)O_4纳米异质结构的制备及气敏特性[J];黑龙江科技学院学报;2010年03期
4 邵思飞;吕淑媛;张威虎;贾培军;;一种性能优良的ZnO纳米结构的制备方法[J];铸造技术;2008年09期
5 王杰;庄惠照;薛成山;李俊林;徐鹏;;Sn掺杂ZnO纳米针的结构及其生长机制(英文)[J];物理化学学报;2010年10期
6 訾振发;戴结林;;纳米ZnO研究进展:从基础到应用[J];合肥师范学院学报;2009年03期
7 赵旭;王治国;黄文登;危书义;;Au对于ZnO(0001)面上Zn空位的影响[J];河南师范大学学报(自然科学版);2008年05期
8 杨永强;杜高辉;许并社;;花状ZnO纳米结构的液相合成和光学性能[J];发光学报;2010年02期
9 李育洁;张海明;胡国锋;李晓洁;高波;朱彦君;;热蒸发法制备纳米结构ZnO及其生长机理[J];武汉大学学报(理学版);2010年01期
10 陈亚飞;马拥军;裴重华;;水热法制备多种ZnO纳米结构及其发光性能[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2010年02期
11 饶晓俊;梁齐;梁金;安宁宁;汪壮兵;;脉冲激光沉积制备ZnO纳米棒的研究进展[J];材料导报;2010年S2期
12 李琛;周明;沈坚;;水热法制备不同形貌的氧化锌纳米结构[J];功能材料;2011年07期
13 钟家富;李昭涵;何志伟;;两步法制备垂直ZnO纳米棒阵列及生长机理分析[J];科技致富向导;2011年26期
14 申彩霞;李梅;刘伟;;强磁场条件制备ZnO纳米线研究[J];稀有金属材料与工程;2011年S1期
15 邵铮铮;张学骜;王晓峰;常胜利;;拉曼光谱法研究纳米结构多孔ZnO微球的合成机理[J];光谱学与光谱分析;2010年05期
16 蒋珂玮;张健;刘伟景;万丽娟;陶佰睿;;一种新型微纳无线湿度传感器的研制[J];齐齐哈尔大学学报(自然科学版);2008年04期
17 董国臣;邵琛;杨锐;;利用水热法制备氧化锌微米球[J];分子科学学报;2010年05期
18 任山;叶志超;胡卓锋;白云帆;杜文哲;秦锡洲;;热氧化法合成ZnO纳米带及其光电特性研究[J];中山大学学报(自然科学版);2008年03期
19 王晓华;李金华;赵春宇;左亮;赵东旭;;ZnO/ZnSe核/壳纳米线结构的制备[J];长春理工大学学报(自然科学版);2008年03期
20 梁会琴;刘照军;梁二军;;ZnO纳米线和纳米杆的热氧化前驱体法制备及拉曼分析[J];河南大学学报(自然科学版);2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 都有为;;生物体中的纳米结构与材料[A];中国颗粒学会超微颗粒专业委员会第五届年会暨海峡两岸纳米颗粒学术研讨会论文集[C];2007年
2 郭佩佩;陈鹏磊;刘鸣华;;一种新型卟啉纳米结构的制备和表征[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
3 王树林;;纳米结构制造的机械方法:挑战和机遇[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
4 蔡根旺;梁二军;;三角形金纳米结构拉曼衬底的电磁场增强效应研究[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
5 胡伟琴;梁二军;丁佩;蔡根旺;;#字形金纳米结构的双波段响应与电磁场增强性质[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
6 洪振生;郑香珍;魏明灯;;纳米结构的钛酸盐及其衍生物—能源转换和储存的新材料[A];11th Conference on Solid State Chemistry and Inorganic Synthesis Joint with 2th Dalton Transactions International Symposium Abstract Book[C];2011年
7 申承民;田继发;李晨;惠超;鲍丽宏;田园;高鸿钧;;图案化硼纳米结构的场发射性质研究[A];中国电子学会真空电子学分会第十八届学术年会论文集[C];2011年
8 董正洪;赵永男;苏浩;余建国;;钛酸盐纳米结构的水热合成[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
9 王瑜玉;赵永涛;肖国青;程锐;雷瑜;周贤明;孙渊博;王兴;徐戈;;高电荷态离子轰击固体表面引起的电子发射、离子溅射及表面纳米结构形成的研究[A];第十六届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2011年
10 刘绍琴;;基于多酸/量子点纳米结构的光致/电致可逆荧光薄膜[A];中国化学会第四届全国多酸化学学术研讨会论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 周清春;第四次科技浪潮由纳米开始[N];中国矿业报;2005年
2 记者 戴恩国 高显洲 通讯员 丁义浩;纳米结构合金钢在东大成功问世[N];中国冶金报;2006年
3 记者 刘霞;英研制新一代纳米化学反应器[N];科技日报;2008年
4 章迪思;上海“纳米军团”领衔三大国家项目[N];解放日报;2007年
5 记者 王彬;张万喜:科研要有市场观[N];协商新报;2007年
6 王立;纳米信息技术市场前景广阔[N];中国知识产权报;2008年
7 本报记者 操秀英;进军多学科前沿交叉新领域[N];科技日报;2010年
8 吴铭;科学家获得光子晶体纳米结构[N];中国石油报;2003年
9 通讯员  喇玉娟 记者  刘芃;DNA “折纸术”绘出中国地图[N];上海科技报;2006年
10 记者 唐婷;专家提出我国应加强纳米信息技术研究[N];科技日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨松林;AlN和ZnO纳米结构的电弧放电法制备及生长机制研究[D];清华大学;2010年
2 李强;ZnO、MnO_2、氧化硅纳米结构的合成及其物理化学性能研究[D];合肥工业大学;2011年
3 丁娟;CuA1O_2与ZnO纳米结构制备及其光电化学性质研究[D];吉林大学;2011年
4 高世勇;ZnO薄膜和纳米结构的制备及其特性研究[D];吉林大学;2010年
5 Kamal Mahir Sulieman Khalil;半导体ZnO和ZnS纳米结构的制备与表征[D];华中师范大学;2007年
6 曾毅;半导体金属氧化物(ZnO,ZnSnO_3)纳米材料的合成及其气敏性能研究[D];吉林大学;2010年
7 汤琨;ZnO中的杂质行为与p型掺杂[D];南京大学;2011年
8 汪嘉恒;ZnO低维材料的液相化学法制备、掺杂及生长机制研究[D];东北大学;2008年
9 张晓;ZnO基宽禁带稀磁半导体材料的制备及性能研究[D];南开大学;2010年
10 刘洋;过渡元素掺杂ZnO稀磁半导体的制备及性质研究[D];江苏大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李学红;表面等离子体对纳米结构ZnO膜光致发光性能的调制[D];河南大学;2010年
2 张晶;金属离子掺杂ZnO微/纳米结构的制备及其光催化性质研究[D];陕西师范大学;2011年
3 何双虎;电化学法制备ZnO纳米结构及其性能研究[D];上海交通大学;2010年
4 冯立兵;ZnO纳米材料的制备、表征及性能研究[D];山东师范大学;2010年
5 刘航;Mg掺杂ZnO纳米薄膜和纳米结构的制备及特性研究[D];山东师范大学;2010年
6 李东明;一维ZnO纳米结构制备及其异质结光电性能研究[D];长春理工大学;2010年
7 张志军;掺Cd纳米ZnO的制备及其性能研究[D];西安建筑科技大学;2009年
8 高海永;ZnO薄膜的制备及氨化Ga_2O_3/ZnO薄膜合成一维GaN纳米结构的研究[D];山东师范大学;2005年
9 张月甫;ZnO纳米结构的制备及其表征[D];山东师范大学;2009年
10 孙开通;ZnO超长微米线制备及其在压电应力传感器方面的应用[D];大连理工大学;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978