2。1 实验试剂和主要仪器 8
2。1。1 实验试剂 8
2。1。2 主要仪器 8
2。2 纳米ZnO的制备及光催化降解实验 9
2。2。1沉淀法制备纳米ZnO 9
2。2。2 光催化实验 9
2。2。3 锌源的选择 10
2。2。4 溶剂的选择 10
2。2。5 锌源浓度的影响 11
3 ZnO/石墨烯复合材料的制备表征及光催化性能研究 13
3。1 ZnO/石墨烯复合材料的制备 13
3。2 复合材料的表征 13
3。2。1 X-射线衍射测试(XRD) 13
3。2。2 透射电子显微镜测试(TEM) 13
3。2。3 傅里叶变换红外光谱测试 14
3。3 ZnO/石墨烯复合材料光催化性能研究 14
3。3。1 不同掺杂比对复合材料光催化性能的影响 14
3。3。2 反应温度对复合材料光催化性能的影响 15
4 实验结果和讨论 16
4。1 制备纳米ZnO的最佳实验条件 16
4。2 制备ZnO/石墨烯复合材料的最佳实验条件 16
4。3 材料的表征 16
4。3。1 ZnO/石墨烯复合材料的TEM表征 16
4。3。2 材料的XRD表征 17
4。3。3 材料的红外光谱表征 18
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 绪论
1。1 前言
从人类科学的历史发展来看,每次新技术的出现,几乎都有新材料为其支撑。上世纪九十年代以来,纳米科技慢慢兴起,传统材料的加工和制备产生了很多重要的改变。纳米材料具有独特的性能和结构,使得它在军事,能源,环境等领域有着非常广泛的应用远景。伴随着纳米材料研究的不断进展,科学家们不再满足单组分纳米材料,而是将纳米材料与其他材料进行复合得到复合材料,对复合材料进行研究。由于复合材料具有各组分材料的优点,使得复合材料的性能越发良好,乃至产生原本单组分材料不具有的性能。所以使得材料的应用领域大大拓展。论文网
纳米ZnO是一种十分重要的宽带隙半导体材料,其晶体的结构为六方纤锌矿结构等。纳米ZnO性能优越,所以一直以来都受到科学家们的广泛关注和研究,并被应用在传感器,透明电极等方面。纳米ZnO材料具有特殊的量子尺寸效应,表面效应等,这些特殊的效应使其表现出特别的光、电等性能,从而ZnO的应用范围进一步扩大。此外,纳米ZnO材料的形貌多种多样,主要有纳米管、纳米棒等。
石墨烯最大的特点是载流子迁移量超高,比表面积大,使得其成为近年来研究非常热门的一种新型材料。石墨烯的各项性能都非常优越,其应用领域很广。由于其性能优越,石墨烯还是一种非常良好的改性材料,能和很多材料复合从而提高材料的各方面性能。比如ZnO/GO复合材料[1]、TiO2/GO复合材料[2]等。