MoS_(2)/ZnO异质结纳米材料降解亚甲基蓝的光催化性能研究

为了提高ZnO的光转换效率,选用带隙较低的MoS_(2)形成异质结提高ZnO的光催化性能。通过水热法制备ZnO纳米棒,并进一步制备MoS_(2)/ZnO异质结构的纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、固体紫外可见漫反射测试仪(UV-Vis)和紫外可见分光光度计(UV-245)等分析方法对样品的形貌、结构及光学性能等进行表征。结果表明,MoS_(2)/ZnO异质结复合材料呈棒状结构,并由于内建电场存在可有效增强光生载流子的分离效率,进而提高了可见光区的吸收,提高了光催化性能。在模拟太阳光(包含紫外波段)下,60 min时MoS_(2)-15/ZnO纳米复合材料对亚甲基蓝的降解率可达99%,比纯ZnO的降解率提高了10%。

纳米SnO_2/ZnO复合氧化物对甲醛的光催化性能研究

以SnCl4.5H2O、ZnSO4.7H2O、氨水为原料,采用共沉淀法制备出SnO2/ZnO复合光催化剂,用TEM、XRD测试手段对其进行了表征,并将其用于降解甲醛的光催化实验。结果表明,经600℃煅烧保温6 h制得的复合光催化剂具有较高的光催化活性,明显优于纯纳米ZnO;甲醛的光催化降解反应符合一级动力学方程。

纳米ZnO/TiO_(2)对玄武岩纤维改性沥青性能影响

为提升沥青结合料的路用性能,采用玄武岩纤维、纳米ZnO和纳米TiO_(2)复配复合改性沥青。通过三大指标、布氏旋转黏度和温度扫描试验对复合改性沥青基础性能及流变性能进行研究,采用薄膜烘箱老化试验(TFOT)和压力容器老化试验(PAV)模拟沥青不同老化状态,分析复合改性沥青抗老化性能。结果表明,随着纳米ZnO和纳米TiO_(2)掺量增加,改性沥青针入度、软化点及黏度均增大,其高温性能得到改善;复合改性沥青的车辙因子G^(*)/sinδ和疲劳因子G^(*)•sinδ均有明显提高,其抗车辙性能提升,抗疲劳性能下降;对比不同老化状态下沥青的复数模量、疲劳因子-温度关系曲线,其抗老化性能随纳米复合改性剂掺量的增加而提高;通过综合比选,推荐纳米复合改性剂最佳掺量为4%。

泡沫镍负载纳米ZnO-SnO_2光催化降解三氯乙烯

采用比较简单的共沉淀法技术制备了纳米ZnO SnO2复合氧化物光催化剂,并将其负载在泡沫镍上制成了负载型纳米光催化剂,以三氯乙烯为挥发性有机物的模型反应物,研究了反应气流速、湿度等因素对反应的影响,同时考察了催化剂的失活特征,结果表明该负载型纳米光催化剂具有较高的光催化活性,同时具有较强的抗失活性能,在205h反应中没有出现失活现象.

高压对纳米ZnO和ZnO/SnO_2复合材料的结构和发光性能的影响

利用溶胶-凝胶法制备出了纳米晶ZnO与含有3%摩尔分数SnO2的ZnO/SnO2复合材料,在六面顶压机上对制备出的两种样品进行了室温下6、GPa的高压处理。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和光致荧光谱(PL)等方法,对高压处理前后样品的结构和发光性质进行了表征。结果表明:高压处理后回收到的纳米晶ZnO和ZnO/SnO2复合材料的平均粒径分别减小5.9%和26.3%;高压处理后ZnO和ZnO/SnO2复合材料光致发光谱的发光带强度都有所降低,但ZnO/SnO2复合材料发光带强度降低幅度比纯ZnO小,对产生这些现象的原因进行了讨论。

纳米SnO_2/ZnO复合氧化物的制备及制备条件对光催化性能的影响

以SnCl4·5H2O、ZnSO4·7H2O、NH3·H2O为原料,采用共沉淀法制备出纳米SnO2/ZnO复合光催化剂,以降解甲基橙为模型反应,考察了不同条件制备的复合氧化物的光催化活性,并用TEM、XRD测试手段对其进行了表征。结果表明,ZnO复合SnO2后,光催化活性明显提高,但是焙烧温度超过900℃后,其光催化活性又大大降低。

纳米ZnO/SnO_2粉体的制备及其光催化性能的研究

以SnCl4.5H2O、ZnNO3.6H2O、HCl、NaOH为原料,采用共沉淀法制备出纳米ZnO/SnO2纳米复合催化剂粉体,以降解甲基橙溶液反应为模型,考察了不同比例ZnO/SnO2纳米粉体的光催化活性,探讨了煅烧温度对催化剂催化活性的影响。并用差热失重分析仪(TG/DSC)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)测试手段对其进行了表征。结果表明:ZnO复合SnO2后,光催化活性明显提高,其中以ZnO/SnO2在ZnO:SnO2=4:1的情况下复合催化剂光催化性能最优;热处理温度在650℃保温时间2h所得到的复合催化剂催化性能最好。

热处理温度对Fe掺杂纳米ZnO/SnO_2催化剂粉体的光催化性能的影响

以SnCl4.5H2O、ZnNO3.6H2O、HCl、NaOH、FeCl3.6H2O为原料,采用共沉淀法制备Fe掺杂纳米ZnO/SnO2复合催化剂粉体,以溶液降解甲基橙反应为模型,借助透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)测试仪等研究了热处理温度对0.2wt%Fe-Zn4Sn1(ZnO/SnO2=4/1(物质的量比))复合催化剂(简为:FZS)粉体催化活性和结构的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,光催化活性先升高后降低,热处理温度为650℃时所得的FZS粉体的光催化活性达到最高,对甲基橙的降解率为89.63%(紫外光照50 min)。随着热处理温度升高,FZS粉体的粒径逐渐增大,分散性仍然较好。当热处理温度达到750℃时,随着热处理温度的升高,FZS粉体团聚现象明显,比表面积急剧减小,使得光催化活性降低。在热处理温度高于850℃时,样品中出现Zn2SnO4晶体,也使得光催化活性降低。

CTAB作用下纳米复合材料Ag/ZnO-SnO_2的制备与光催化降解罗丹明B

在模板剂溴化十六烷基三甲基胺(CTAB)作用下,采用溶胶-凝胶法再结合程序升温溶剂热法制备了纳米复合材料Ag/ZnO-SnO2(CTAB),其中Ag,Zn,Sn摩尔比为0.1∶2∶1.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜配合X射线能量色散谱(SEM-EDS)和N2吸附-脱附测定等方法对复合材料的组成、结构及形貌等进行了表征.结果表明,该复合材料具有纤锌矿和金红石结构,Ag以单质形式存在.与未经CTAB作用的样品相比,Ag/ZnO-SnO2(CTAB)颗粒分布更均匀,且呈现规则的纳米棒状结构.复合材料在紫外光和可见光作用下对罗丹明B(RhB)的光催化降解结果显示,样品Ag/ZnO-SnO2(CTAB)的光催化活性明显高于Ag/ZnO-SnO2、ZnO-SnO2、ZnO和商用P-25.

复合纳米ZnO-SnO_2粉体的电合成及光催化性能的研究

采用改进的电化学法制备了ZnO-SnO2纳米复合氧化物粉体,通过XRD、FT-IR、TEM等测试手段,对产物的物相组成、粒径大小、形貌等进行了表征;并考察了该纳米复合粉体的光催化活性。结果表明,得到的产物(氧化锌与氧化锡的复合物)颗粒分布均匀、平均粒径约为30～50nm;该复合氧化物对甲基橙及亚甲基蓝溶液的光催化降解明显优于单纯的ZnO或SnO2;前驱体的焙烧温度以及ZnO和SnO2的复合摩尔比对ZnO-SnO2的光催化活性有较大的影响。

复合纳米SnO_2/ZnO光催化降解酿酒废水的研究

用共沉淀法制备出复合纳米SnO2/ZnO催化剂,并将其用于降解酿酒废水。通过测定废水降解过程中的COD值,研究了不同煅烧温度及保温时间下制取的复合催化剂的光催化活性。结果表明,经600℃煅烧保温6 h制得的复合光催化剂对酿酒废水的降解率较高。原废水COD值为9900 mg/L左右,经光催化降解后,COD值达到了650 mg/L左右,降解率达到了93%。

Zn/Sn热共蒸发制备ZnO/Zn_2SnO_4/SnO_2同轴纳米电缆

为了研制优质气敏传感器的ZnO系气敏元件,以Zn粉和Sn粉为原料,通过热共蒸发法,在900℃的氧气气氛中,制备了直径为80～150nm的三层同轴ZnO/Zn2SnO4/SnO2核壳结构的纳米电缆.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)试验对纳米电缆的形貌、组成成分以及微观结构进行了表征.测得该三层同轴ZnO/Zn2SnO4/SnO2核壳结构的纳米电缆的芯核为SnO2,中间层为Zn2SnO4化合物,外壳层为ZnO,且有铅笔状、三角金字塔状和四棱锥状三种不同纳米形貌.

不同尺寸ZnO的光催化性能比较及Zn_2SnO_4修饰纳米ZnO性能评价

研究了ZnO尺寸及Zn_2SnO_4(ZTO)对ZnO光催化性能的影响。通过胶体自组装法和水热合成法分别制备了两种不同尺寸的ZnO,应用X射线衍射、扫描电镜等手段对催化剂进行了表征,并以λ=365nm的紫外光为光源,以甲基橙模拟染料污染物,评价了不同尺寸ZnO的光催化活性和光稳定性。结果表明,纳米ZnO拥有更高的催化活性,而微米ZnO的光稳定性相对更佳。对拥有较高催化活性的纳米ZnO辅以ZTO修饰,考察了ZTO的复合对纳米ZnO催化性能的影响。结果表明,被ZTO修饰的纳米ZnO光稳定性有较大的提升,同时催化活性比单纯纳米ZnO得到提升。实验结果结合理论研究表明,异质结构型的复合催化剂能有效分离光生电子-空穴,而ZTO与ZnO的能带位置关系决定空穴转移至ZTO,有效阻止了空穴对ZnO的腐蚀作用。研究和理论共同证实了ZTO是ZnO光稳定剂的合适选择。

基于ZnO纳米棒阵列的钙钛矿太阳电池研究

在钙钛矿太阳电池中利用水热法制备ZnO纳米棒阵列时,TiO_(2)薄膜一般是制备ZnO种子层以及后续生长ZnO纳米棒阵列的基础。因此TiO_(2)薄膜的致密和平滑程度对ZnO纳米棒阵列的生长及相应太阳电池的光伏性能有重要影响。本文通过使用水解-热解法以NbCl5为铌源在FTO导电基底上制备了Nb掺杂的TiO_(2)致密层,有效提升了TiO_(2)薄膜的致密程度,并在此基础上通过水热法成功沉积生长了具有不同长度、直径和面密度的ZnO纳米棒阵列。通过两步连续沉积法在所得ZnO纳米棒阵列上制备了摩尔比为CH3NH3I/CH3NH3Br=85/15的CH3NH3PbI3-xBrx钙钛矿薄膜。使用spiro–OMeTAD作为空穴传输层,组装了基于Nb掺杂TiO_(2)致密层的ZnO纳米棒阵列钙钛矿太阳电池,在相对湿度55%的空气中获得了13.97%的光电转换效率。

锐钛矿相TiO_(2)纳米棒阵列的制备及其在钙钛矿太阳电池中的应用

在钙钛矿太阳电池中,定向生长的TiO_(2)纳米棒阵列具有可控的排列结构,能够为电子的传输提供有序的径向传输通道,从而改善电子在界面间的分离与传输。本文通过水热法成功制备了长度为400 nm、直径为65 nm、面密度为160μ·m^(-2)的锐钛矿相TiO_(2)纳米棒阵列,使用摩尔比n(CH_(3)NH_(3)I):n(CH_(3)NH_(3)Br)=85:15的CH_(3)NH_(3)PbI_(3-x)Br_(x)薄膜作为钙钛矿光吸收层,spiro-OMeTAD作为空穴传输层组装了基于锐钛矿相TiO_(2)纳米棒阵列的钙钛矿太阳电池,研究了不同纳米棒阵列对钙钛矿太阳电池光伏性能的影响,结果表明,基于锐钛矿相TiO_(2)纳米棒阵列钙钛矿太阳电池在相对湿度为54%的空气环境下取得了14.35%的光电转换效率。

ZnO-SnO_2纳米复合氧化物的制备、表征及其气敏性质的研究(英文)

本文用可控湿化学共沉淀法研制了ZnO-SnO2纳米晶体复合气敏材料并考察其对有毒气体CO和NO2的气敏性质。用TEM、BET和XRD等方法表征了纳米复合物的粒度、形貌、比表面、热稳定性和相稳定性。研究了制备的可控参数,如金属阳离子总浓度、沉淀pH值和老化时间等对复合物气敏性质的影响。研究结果表明,该纳米复合氧化物具有化学均一性,高度热稳定和相稳定性,对CO和NO2具有高的灵敏度和选择性,其气敏性质依赖于复合物组成、焙烧温度和操作温度。通过2wt%金属Cd的掺杂和10wt%Al2O3氧化物的表面包覆大大提高了气体的灵敏度和选择性。用程序升温吸脱附研究了纳米复合物表面对气体的吸脱附性能,并探讨了气敏机理。

用于NO_(2)室温检测的ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米复合材料气体传感器

通过种子层诱导自组装的方式合成了ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米复合材料,并对其结构和微观形貌进行分析。结果显示,与ZnO气体传感器相比,ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)气体传感器在对10^(-5)NO_(2)响应度变化不大的情况下,工作温度大幅度降低,实现了室温检测;并对其可能的气敏机理进行了深入分析。实验工作表明了ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)气体传感器在NO_(2)的室温检测中具有潜在的应用价值。

以PAMAM为模板ZnO-SnO_2纳米复合氧化物的制备及其光催化性能

以PAMAM树枝状大分子为模板,制备了ZnO-SnO2纳米复合氧化物。利用XRD、EDS、DRS、UV-Vis等表征手段对纳米复合氧化物进行表征,并初步探讨了ZnO-SnO2纳米复合氧化物在可见光激发下降解罗丹明B的光催化性能及影响光催化剂活性的因素。结果表明所制备的ZnO-SnO2纳米复合氧化物对罗丹明B具有良好的可见光光催化降解活性。

ZnO/SnO_2分级纳米结构的制备及气敏特性研究

结合静电纺丝和水热法制备了ZnO/SnO_2分级纳米结构.扫描电镜结果显示,直径为20~30 nm且粗细均匀的ZnO纳米棒阵列均匀地生长在长2~10μm的SnO_2纳米线上.与纯ZnO纳米棒和纯SnO_2纳米线相比,ZnO/SnO_2分级纳米结构显现出更优越的气敏性能,在300℃下对体积分数为100×10^(-6)的丙酮气体的灵敏度高达22.76,响应时间为13 s,恢复时间为10 s.

SnO2-ZnO复合纳米纤维的制备及其二氧化硫气敏性能研究

采用静电纺丝和退火相结合的方法合成了SnO2-ZnO复合纳米纤维结构,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线能谱(EDS)对材料的晶体结构和微观形貌进行了表征。同时基于合成的纤维状SnO2-ZnO纳米结构制备了旁热式气体传感器,通过CGS-8智能气敏分析系统测试了其对SO2气体的气敏性能。结果表明:在200℃的最佳工作温度下,SnO2-ZnO复合纳米纤维气体传感器对50μL/L SO2气体的响应达到35.0,是纯ZnO传感器的2.3倍。制备的SnO2-ZnO纳米纤维传感器对SO2气体的检测限度可低至1μL/L。最后,讨论了SnO2-ZnO复合纳米纤维传感器对SO2的气敏机理。