氧化锌概述及研究纳米氧化锌是由三种不同结构组成,岩盐矿结构、闪锌矿结构以及纤新矿结构。制备方法不同所得到的纳米氧化锌材料的形貌及维数不同。氧化锌纳米点、纳米微乳液、纳米悬浮液、纳米薄膜、纳米线、纳米管、纳米棒、纳米花、纳米弹簧、纳米环、纳米梳、纳米钉、以及复合物等已经被成功制备有望使纳米氧化锌的应用更加的广泛,独特的优异性使该材料应用于纳米器件及微电子设备的可能性增大。纳米氧化锌粒子作为联系宏观物体及微观粒子的桥梁,在化学物理学、光学、电学、磁性等方面具有广阔的发展空间。71348

    由资料可知:氧化锌纳米微粒尺寸小,表面能高,位于表面的原子占相当大的比例。纳米粒子表面原子与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大会引起纳米材料性质上的变化。表面原子的周围缺少相邻的原子,所以会有许多悬空键,易与其它原子相结合而稳定,具有较高的化学活性。

2不同形貌氧化锌的制备

1  目前最为常用的三种合成方法

1)化学沉淀法

将硝酸锌溶于750ml蒸馏水中,搅拌二十分钟等待其完全溶解。然后持续搅拌,将定量的聚乙二醇与沉淀剂混合溶液,逐滴滴加到硝酸锌溶液中,使反应在恒温条件下进行,反应时间为十小时。双层滤纸抽滤后,将样品在60℃干燥六小时,即可得到样品粉末。论文网

2)水热法

一定量的硝酸锌溶于15ml蒸馏水中,不断搅拌,然后将沉淀剂和聚乙二醇的混合溶逐滴滴加到氧化锌溶液中。然后将水热釜置于180℃的烘箱中,放置反应12-24小时,拿出反应釜,放在阴凉处冷却3-5h,三层滤纸抽滤,成品去离子水洗涤。。

根据资料可知

控制材料用量和实验环境即可控制一些形貌。

3)加入不同导向剂制得不同形貌的氧化锌

   准备各种导向剂,分组进行平行试验。

   称取一定量的硝酸锌置入反应器中,加入定量蒸馏水,室温下使用搅拌机 搅拌至澄清透明溶液,此时缓慢加入一定量的导向剂,将搅拌后的反应液等量的加入到四个不锈钢反应釜中,密封。 然后将反应釜置入预先加热的180 ℃数字式烘箱内,恒温静止反应24小时后,自然冷却至室温。反应液过滤后,得到白色固体粉末产品,用蒸馏水洗涤,平铺在准备好的培养皿中,放入干燥箱中干燥10小时以上。取出后进行SEM(电镜扫描),之后进行电化学反应。

   

由资料可知:

加入四氟硼酸钠合成的 氧化锌 是具有扁平的细棒状次级结构的扇面状物,

加入 N-丁基吡啶六氟磷酸盐合成的氧化锌是具有长块状次级结构的微球,

加入溴化 1-乙基-2,3-二甲基咪唑合成的产物为实心双螺帽状.

3纳米氧化锌的某些性质探究

    

    由于工业化扩大而产生的各种污染物已被驱逐到水体中。这对大气有害。染料,特别是所有的偶氮染料,亚甲基蓝,酸性黑等都被广泛应用于纺织行业,由于其坚固性,并且还为材料提供更强烈的色彩[1,2]。光催化近年来引起了相当大的关注,没有任何选择性,大多数有机污染物完全通过有效的技术转化成小的无机分子。包括TiO2,ZnS,氧化锌和WO3在内的各种半导体的制造取得了非凡的进展[3,4]。金属氧化物半导体由于其生物和化学惰性,强氧化能力和成本效益以及对光化学和腐蚀化学腐蚀的长期稳定性,TiO2和氧化锌是最普遍的环境应用的最适合的候选物[5,6]。其中,氧化锌和TiO2仅在光催化降解中表现出色,主要是因为其对有毒化学品的降解能力较好[7,8,]。 氧化锌的带隙能与TiO 2是最常用和特征的光催化材料相似,因此其具有与TiO2相似的光催化能力。此外,一些研究已经强调,在水和光电转换中的一些染料的光催化降解中,氧化锌表现出比TiO 2更高的效率。 氧化锌的电子迁移率高于TiO 2,这是最好研究的光催化剂[9,10,11,12]。在所有其他半导体中,氧化锌在紫外线和太阳光中都具有最重要的光催化活性。特别是氧化锌材料的催化活性必须能够通过三个基本参数进行控制,如:(1)光吸收性能,(2)反应底物的电子和孔,(3)e-和h +复合率。掺杂对光催化剂性质的影响由多种因素决定,如掺杂剂的种类和浓度,本征催化剂的制备方法和物理化学性质。然而,由于半导体中电子和空穴的快速复合,氧化锌降低了光催化活性和电阻,并且还提供更高的电子转移效率。为了克服这个缺点,半导体与贵金属(Ag,Au,Al等)共存,或者光催化剂与不同类型的半导体系统如TiO 2 -氧化锌,ZnS-氧化锌,氧化锌-CdS,等已被报道用于环境修复成功。除此之外,金属浓度的掺杂或负载也增强了半导体材料的光学,磁性和电学性能[11-25]。从上述结果可以看出,通过溶胶 - 凝胶法合成了载有Ti的氧化锌 / 氧化锌光催化剂,并对催化剂进行了表征,并评估了我们制备的材料的催化活性。将这些结果与原始的TiO2和氧化锌进行比较。制备的材料在紫外光照射下显示出亚甲蓝和苯酚降解的优异性能,稳定性和强光催化效率。

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