金属掺杂氧化锌的制备及其光催化性能研究文献综述

 2021-09-25 01:09

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文献综述

一、前言

氧化锌(ZnO)是一种光催化剂,由于具有很高的热稳定性和化学稳定性、禁带宽度比镓等元素宽、光催化后只产生水和二氧化碳对环境没有二次污染、在地壳的含量较高、制作简单价格低廉,适用于室温和高温下的紫外发射器件[1]等优点被广泛用于发光二极管、化妆品防护品、陶瓷工艺、太阳能催化等领域[2]。然而氧化锌纳米微晶表面有大量的氧空位或缺陷会导致光催化性能效率下降。已经证实氧化锌中掺杂过渡金属或者非金属可以可阻止自由基的复合使得光催化性能有明显改善[3]。本文尝试制备掺杂金属的氧化锌来处理亚甲基蓝溶液,使其光催化性能比纯氧化锌有所提高。

二、氧化锌的制备方法和研究现状

2.1溶胶凝胶法

溶胶凝胶法是以无机物或金属醇盐做为前驱体,在液相将这些原料均匀混合,并进

行水解、缩合化学反应,在溶液中形成透明胶体体系,后陈化聚合成为凝胶,再干燥、烧结制成材料[4]。主要过程为:前驱体(无机盐或金属盐)溶胶凝胶无机材料。溶胶凝胶法有很多优点比如反应时间短、混合均匀、反应温度低等等,但也存在一些问题,价格比较贵,有毒,不太适合工业上运用。李东升等人[5]用溶胶凝胶法来制备氧化锌,得到结晶度较好、外貌为球状、均匀的纳米氧化锌。

2.2微乳法

微乳液法是通过控制反应物在彼此隔离的小水池里反应而制备纳米粒子,表面活性剂就像笼子似的包覆在粒子表面,从而阻止了粒子的进一步成核、增长和聚集,是合成纳米材料的一种方法[6]。崔若梅等人[7]用微乳法来制备氧化锌,当微乳体系和反应条件不相同时会得到不同粒径的氧化锌。

2.3气固相法

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