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ZnO/HNTs复合材料的制备及其光催化性能研究*

2021-11-13徐丽慧柳杨春

功能材料 2021年10期
关键词:复合材料

徐 伟,徐丽慧,柳杨春,潘 虹,沈 勇,李 凯

(上海工程技术大学 纺织服装学院,上海 201620)

0 引 言

近年来,随着社会经济的快速发展,环境污染成为人类面临的世纪性难题[1]。半导体介导的光催化技术是一种具有效率高、能耗低、应用范围广、无二次污染等优点的环境治理手段[2-4]。在各种光催化剂中,纳米ZnO由于具有催化活性高、来源丰富、稳定性好、制备成本低等优点被广泛关注。然而,纳米ZnO具有较高的比表面能和较大的接触界面,同时粒子之间存在较强的范德华力,使其在制备过程中极易发生团聚[5]。此外,量子效率低、光生载流子易复合、难分离回收等缺点限制了ZnO在光催化领域的应用。研究表明[6],通过将催化剂与具有大比表面积的基底材料进行复合,可控制催化剂晶体尺寸,进而增加催化剂催化活性位点的暴露数量,以达到提高催化剂光催化效能的目的。Hu等[7]通过在常温下合成金属-有机骨架(Zn-MOF),然后在氮气气氛下煅烧Zn-MOF制备了ZnO/C纳米复合材料,并应用于光催化降解亚甲基蓝(MB)。结果表明,ZnO/C复合材料对MB表现出优异的吸附和光催化性能。

本研究采用原位生长法成功制备了ZnO/HNTs纳米复合材料,与HNTs和纯ZnO相比,ZnO/HNTs纳米复合材料在光学性能和光催化性能都有所增强,在污水处理方面展现出良好的应用前景。

1 实验部分

1.1 原料与仪器

埃洛石纳米管(HNTs)由西安茗创达生物科技有限公司提供、六水合硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)、氨水(NH3·H2O)、亚甲基蓝(MB)、无水乙醇等由国药集团化学试剂有限公司提供,均为分析纯。……

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