基于撞击流微反应器连续制备纳米ZnO及其光催化性能研究

以Zn(NO3)2、Na2CO3为原材料,采用自制撞击流微反应器连续制备出纳米ZnO,系统研究了反应温度、反应物浓度、进料速率等工艺条件对所制备纳米ZnO光催化性能的影响,采用SEM、XRD等测试手段对制备产物的物相及微观形貌进行了表征。结果表明,采用撞击流微器可实现纳米ZnO的连续高效制备,其光催化性能随着反应温度和进料速率的增大而升高,随着反应物浓度的增大先提高后降低。当反应温度为80℃,反应物浓度为0.3mol·L-1,Na2CO3溶液的进料速率为350mL·min-1、Zn(NO3)2溶液的进料速率为291mL·min-1时,可制得平均粒径为20.1nm,粒径分布较均匀的纳米ZnO。以其为光催化剂,在100W高压汞灯照射下降解甲基橙(MO)40min,其降解率可达到93.9%,表现出良好的光催化性能。

ZnO/Ag纳米复合材料的硬脂酸改性

以硬脂酸为表面活性剂对采用配合物沉淀法自制的ZnO/Ag纳米复合材料进行了表面改性。系统研究了硬脂酸浓度、用量和改性时间等因素对改性效果的影响,并通过亲油度、接触角、透射电镜、红外及紫外-可见光谱等测试手段,对改性前后的ZnO/Ag纳米复合材料进行了表征。结果表明,采用乙醇加热回流法,用硬脂酸改性ZnO/Ag纳米复合材料能够提高其疏水性及对可见光的吸收能力。硬脂酸改性ZnO/Ag纳米复合材料的优选工艺条件是,硬脂酸浓度为0.010mol.L-1,添加量为10%(质量分数),改性时间为60min。改性后ZnO/Ag纳米复合材料的亲油度为76.47%,接触角为107.8°,其疏水性明显优于未改性材料。