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电化学沉积法制备ZnO纳米材料及其光催化性质研究

作　者: 李雪
导　师: 李金华
学　校: 长春理工大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 电化学沉积法 ZnO纳米棒 掺杂 光催化
分类号: O643.36
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着工业和经济的发展,全球环境污染日益严重,光催化法降解有机污染物是目前解决这一问题最有效的途径。半导体催化降解有机物具有操作简便、适用范围广、无毒无害、不造成二次污染等优点,为此越来越受到人们的重视。目前被广泛研究和应用的光催化剂是TiO2,但TiO2是间接带隙半导体,电子跃迁几率低,在光催化反应过程中反应速率较慢。与TiO2相比,ZnO是直接带隙半导体,有着更高的量子效率;而且ZnO中存在较多的氧空位,能够形成电子陷阱,因而加速电子-空穴对的分离,提高光催化活性,这对于ZnO做为光催化剂的研究具有很强的现实意义。本文利用三电极的电化学沉积系统,以ITO导电玻璃为衬底,制备了ZnO纳米材料、Mg掺杂的ZnO纳米材料及Co掺杂的ZnO纳米材料,采用SEM、XRD、EDS、XPS、PL等测试手段对样品的形貌、结构和光学性质进行表征,研究了掺杂前后ZnO纳米材料对甲基橙光催化效果的变化,并对催化机理进行了分析。结果表明,制备的ZnO纳米材料具有良好的晶体质量,Mg2+、Co2+已经成功掺杂到ZnO晶格中。与未掺杂的ZnO相比,Mg掺杂后的纳米ZnO对甲基橙的光催化效率有很大提高;而Co掺杂的纳米ZnO催化效果未见明显改变。

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 化学动力学、催化作用 > 催化 > 催化剂
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