李发堂, 李义磊, 刘瑞红

(河北科技大学 理学院, 河北 石家庄　050021)



纳米ZnFe2O4快速燃烧合成及其光催化活性综合实验设计

李发堂, 李义磊, 刘瑞红

(河北科技大学 理学院, 河北 石家庄050021)

以溶液燃烧法快速合成了纳米ZnFe2O4光催化剂,以X射线衍射、透射电镜、紫外可见漫反射吸收等对其进行了分析和表征,以罗丹明B的降解评价了其催化活性,考察了燃料量对催化剂粒径及光催化活性的影响。结果表明,以盐酸三乙胺为燃料、在微富燃条件下所得ZnFe2O4粒径为21.9 nm,表现出良好的光催化活性,罗丹明B 120 min 降解率为61.3%。该实验操作简单,节能省时,涵盖纳米材料、光催化、燃烧合成、测试表征等多个知识点,有利于提高学生的实验兴趣,培养学生综合能力和素质,可以作为化学或材料、环境等相关专业的综合性实验项目。

纳米材料； 综合实验； 锌铁尖晶石； 溶液燃烧合成；光催化

近几十年,光催化技术在环境污染治理、光解水制氢、消毒抗菌、自洁净等领域得到了广泛的研究与应用,部分高校也开设了相关实验。但是,目前合成光催化剂一般采用溶胶凝胶、水热、沉淀等方法,需要经过高温处理,不仅耗时长,降低了学生实验兴趣,且浪费能源,不利于学生环保意识的培养[1]。

溶液燃烧是以金属硝酸盐为氧化剂,以有机燃料如尿素、甘氨酸等为还原剂,利用二者之间氧化还原反应的剧烈放热合成目标材料[2]。溶液燃烧合成具有如下优势[3-4]：(1)反应所需时间短,一般可在十几分钟内完成；(2)无需复杂设备,实验室内利用一般电炉即可实现；……