兩種形貌納米ZnO的制備及其光催化性能測試

楊樹正，余路一

（安徽師范大學環境科學與工程學院，安徽 蕪湖 241000）

隨著工業迅速發展，環境污染日趨嚴重，環境工程這門學科也在日漸崛起。常見的處理水環境中有機污染物的方法大致有物理法、生物法、化學法三種。1972年Fujishima和Honda報道[1]利用TiO2半導體光催化降解有機污染物。毋庸置疑，光催化劑作為光催化反應中最重要的部分依然是人們的研究重點。本文選擇了常見的半導體材料ZnO作為光催化劑，對其進行改性并深入研究其光催化性能。ZnO是重要的直接帶隙n型半導體材料，禁帶寬度為3.37eV，同時具有60meV的激子結合能[2]。從結構來看，ZnO具有三個快速生長方向：<2110>（±[2110]，±[1210]，±[1120]）；<0110> （±[0110]，±[1010]，±[1100]）和±[0001][3]。根據這個特性我們就可以通過調變不同方向的生長速度來制備不同結構的納米結構。通過閱讀文獻，我們了解到乙醇和檸檬酸在溶劑熱環境中的協同作用可以調變ZnO固有的生長特性，使ZnO的形貌具有多樣性[4-7]。氣相法合成納米材料不僅需要昂貴的儀器，且合成條件復雜，需要高真空、高溫以及嚴格的操作程序，成本高且操作不方便；液相法不僅能合成高質量的納米材料，且制備設備便宜，條件簡單，能夠大批量合成。本文利用超聲輔助水熱合成法制備了球狀和花狀納米ZnO材料并簡單測試了其光催化性能。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

醋酸鋅（分析純）；無水乙醇（分析純）；檸檬酸（分析純）；氫氧化鈉（分析純）；酸性品紅。

XPA-Ⅱ型光化學反應儀（南京胥江機電廠）；KH2200E型超聲波清洗儀（昆山禾創超聲儀器有限公司）；HC-2062高速離心機（安徽中科中佳科學儀器有限公司）；……