多孔氧化鋅納米球的制備、改性及光催化性能研究.pdf

1、納米材料是納米科技發(fā)展的重要基礎(chǔ)，由于其具有獨(dú)特的量子尺寸效應(yīng)、體積效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等，使其在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用領(lǐng)域都具有很大的研究價(jià)值。摻雜/復(fù)合是一種使半導(dǎo)體材料獲得理想性能的有效改性技術(shù)之一。因而通過摻雜/復(fù)合以期使半導(dǎo)體納米材料顯示特定性能是一項(xiàng)重要的研究課題。
　　 氧化鋅(ZnO)納米材料作為一種非常重要的寬禁帶直接帶隙半導(dǎo)體氧化物，兼具納米材料和半導(dǎo)體材料兩方面的性能。近年來，關(guān)于氧化鋅納米材料的報(bào)道和

2、研究層出不窮，并且也取得了巨大進(jìn)展。目前已成功研究出不同氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的制備方法，其形貌也實(shí)現(xiàn)了從零維（量子點(diǎn)）、一維（納米線，納米帶，納米棒等）、二維（納米片，納米球等）到三維（納米花簇）的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。應(yīng)用范圍也涵蓋了包括光催化、太陽能電池、二極管、傳感器、場發(fā)射顯示器和紫外發(fā)光器件等各個(gè)領(lǐng)域。
　　 基于上述研究背景，本論文通過溶劑熱法和水熱法合成了多孔氧化鋅納米球材料，討論了不同的實(shí)驗(yàn)條件及不同陰離子對(duì)形貌及性能的影響，初步

3、分析了氧化鋅納米球的形成機(jī)理。本實(shí)驗(yàn)中利用場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、X射線衍射儀、透射電鏡(TEM)、比表面積分析儀(BET)、紫外-可見分光光度計(jì)等分析儀器對(duì)產(chǎn)物的形貌和性能進(jìn)行表征，并通過降解羅丹明B(RhB)對(duì)氧化鋅納米材料光催化性能進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)果如下:通過水熱和溶劑熱法成功制備了多孔ZnO納米球結(jié)構(gòu)，不同的鋅源及溶劑的種類對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的形貌有一定的影響，分子鏈長的溶劑相同反應(yīng)條件下得到的產(chǎn)物尺寸較大，溶劑分子鏈相對(duì)較