徐晓虹，陈 霞，吴建锋，周 炀，任 潇，刘鑫坤

（武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430070）

微波水热法制备Nd掺杂ZnO光催化剂的研究

徐晓虹，陈 霞，吴建锋，周 炀，任 潇，刘鑫坤

（武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430070）

采用微波水热法制备了Nd/ZnO光催化剂，以期提高ZnO的光催化性能。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)以及降解亚甲基蓝实验等对样品的结构和性能进行了表征。研究结果表明：制备的ZnO及Nd/ZnO结晶良好，均为六方纤锌矿结构。Nd的掺杂未引起ZnO晶体结构的变化，但引起晶格畸变，使晶胞参数增大，并且促进了ZnO晶体的生长。与ZnO相比，Nd/ZnO的紫外-可见吸收光谱吸收带边发生红移，禁带宽度变小。随着Nd掺杂量的提高，ZnO的光催化性能呈现先升高后降低的趋势，当Nd的掺量为0.20mol%时，Nd/ZnO的光催化活性最高，在紫外光辐照4 h的条件下使得亚甲基蓝的降解率达91.01%。

Nd；ZnO；光催化；微波水热法；结构与性能

Nd是一种重要的稀土金属元素，目前已有许多学者将其引入光催化体系。张于弛等[19]采用溶胶-凝胶法制备了Nd掺杂的纳米TiO2，在紫外光辐照下降解孔雀石绿的实验中表现了优异的光催化活性；姜秀榕等[20]用液相沉淀法制备了不同比例Nd掺杂的ZnS纳米颗粒，以降解溴酚蓝为模型反应，验证了其在不同光源(太阳光、白炽灯、紫外灯等)下的光催化活性；Mahapatra等[21]制备了NdVO4，其在降解亚甲基蓝的实验中表现了优异的光催化性能。本研究设想将Nd引入ZnO中，以期提高其光催化活性。……