以合欢木为模板的海绵状生物遗态ZnO的制备及光催化性能
2021-05-10韩亚洁陈美如张文婧鲁勖琳张志伟宋爱君
河北科技师范学院学报 2021年1期
韩亚洁,王 爽,陈美如,张文婧,鲁勖琳,张志伟,宋爱君
(河北科技师范学院化学工程学院,河北 秦皇岛,066600)
ZnO作为金属氧化物半导体,由于具有宽带隙(3.37 eV)、高结合能(60 MeV)、无毒、价廉、丰度高、化学稳定性和光学稳定性好等优点,在许多污染物的光降解中具有很高的效率,成为了近年来研究较多的半导体光催化剂之一[1~4]。然而,ZnO在光催化反应中也存在着一些缺点,例如:光诱导e-/h+的快速复合、光谱响应范围窄、回收成本高以及光腐蚀等[5]。这些问题可以通过掺杂不同的S,N,F,I和C元素或与其他半导体材料结合而解决。但是,通过与其他材料或用传统方法制备的掺杂剂相结合来提高光催化活性并不能确保光吸收效率和性能的提高。因此,具有优异可见光活性、高量子效率和大比表面积的ZnO催化剂的制备在科学界受到高度重视。其中,采用遗态材料制备光催化剂的方法被广泛关注,近年来有很多报道[6~10]。例如:Bakhsh等[11]以醋酸纤维素为模板合成氧化铁纳米复合催化剂,提高了其降解效果。Kamal等[12]将镍-壳聚糖复合材料涂覆在纤维素滤纸上用于污染物降解。Lu等[13]以凤眼莲水生植物为模板,采用简单、绿色的方法制备了带有凤眼莲结构的CuO/TiO2复合光催化剂。因此,笔者以合欢木为模板合成了ZnO光催化剂,采用XRD,FESEM,紫外近红外光谱和FT-IR等手段对光催化剂的物相、形貌、结构和光催化性质进行了分析,并且以RhB为降解对象,探究了该材料的光催化性能,以期为遗态材料的应用提供新思路。
1 实验部分
1.1 实验药品
合欢树树枝,氨水,硝酸锌,乙醇和罗丹明B(RhB)。……
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