刘家玮 许 诺 代志远 杨炜光 杨骐铭 罗 艳

(南昌航空大学环境与化学工程学院,江西省持久性污染物控制与资源循环利用重点实验室,江西 南昌 330063)

1 引言

利用太阳光催化降解水中有机污染物是一种较低成本的处理水环境中有机污染的方法。而高效光催化剂的研制是光催化过程中的关键部分。目前，TiO2作为光催化剂，由于其化学性质稳定、无毒、成本低和抗光腐蚀等优点在环境净化领域中有着广泛应用。但是，粉末状TiO2催化剂存在光生电子-空穴复合率高，对可见光吸收率差，光催化效率不高，催化剂回收困难等问题。由于阵列可以提高光催化活性面积，能够容易实现电子-空穴分离，避免电子空穴复合；同时直接长在基底上的催化材料，相较于粉末状的催化剂，能更好的实现回收与再利用，可以解决二次污染的问题。因此科研工作者进行了不少尝试。制备阵列型的TiO2纳米管或纳米线，如电化学腐蚀的方法。[1,2]但是，在透明基底上生长TiO2阵列条件极难控制，相应的报道还不多，而且需有毒的有机溶剂苯或二甲苯做溶剂[3]。如何通过低成本，环保的方式制备阵列型的可替代的无机半导体材料还有待解决。

ZnO是一种重要的无机半导体光电材料，研究表明，作为一种宽禁带半导体材料, ZnO可将污染物完全矿化成水和无机离子[4]，降解过程无二次污染，具有使用范围广，反应速度快的特点，继TiO2后有望成为又一类高效绿色光催化剂。同时ZnO容易择优取向生长，其形貌很容易得到控制，目前已经通过各种不同方法实现了ZnO在不同基底上制备纳米线阵列结构[5]。……