中空多孔ZnO纳米纤维的制备及光催化性能
2020-09-12郭奥莹,刘贵山,2,江宇,曹鹏斌,闫爽,2
郭 奥 莹, 刘 贵 山,2, 江 宇, 曹 鹏 斌, 闫 爽,2
( 1.大连工业大学 纺织与材料工程学院, 辽宁 大连 116034; 2.大连工业大学 辽宁省高校新材料与材料改性重点实验室, 辽宁 大连 116034 )
0 引 言
氧化锌是一种典型的直带隙宽禁带n型半导体材料,禁带宽度为3.37 eV,在室温下有较高的电子束缚能60 meV[1],当氧化锌被紫外光照射后产生电子空穴对,进而产生高氧化性的羟基自由基[2],羟基自由基能氧化有机物使其矿化[3],生成CO2和H2O,从而能够很好地降解污染物[4],而在处理一些较难降解的污染物时,也表现出了比二氧化钛更优秀的光催化性能[5]。目前所制备氧化锌多为纳米颗粒,纳米颗粒容易团聚,使其应用受到一定程度的限制。而准一维(1D)ZnO纳米纤维具有较大的比表面积及长径比[6-7],一定的机械强度,尺寸小,展现出优异的物理和化学特性,是性能优异的半导体材料;静电纺丝法是获得大量纳米纤维材料最简便、易行的技术,该技术可制备高比表面积、直径分布在几十纳米到几微米且均一的纤维,且静电纺纤维的力学性能也表现出优于其他方法所制备的纤维,即使煅烧后仍能保持较完整的形状[8-9]。因此有关静电纺丝制备ZnO超细纳米纤维成为研究热点。
翟国钧等[10]以PVP为基体,用静电纺丝法制备了PVP/Zn(CH3COOH)2复合纤维,并在700 ℃煅烧得到了纯ZnO纳米纤维;刘艳等[11]用静电纺丝制备了PVA/Zn(CH3COOH)2复合纳米纤维,煅烧后得到了纯ZnO纳米纤维,并对其光催化性能进行了研究;许淑燕等[12]用静电纺丝法制备了PVP/Zn(CH3COOH)2复合纤维,煅烧得到了ZnO纳米纤维,对其光催化性能的研究发现,ZnO纳米纤维不仅具有良好的光催化性能,还具有很好的重复使用性能;……
