化工新型材料

化工新型材料 ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (8) : 93-96.

新材料与新技术

纳米ZnO/电气石复合粉体的制备及其对亚甲基蓝光催化性能的研究

何登良, 张蓝心, 舒小元, 刘树信

作者信息 +

Preparation of nano-ZnO/tourmaline composite powder and its photocatalytic property on methylene blue

He Dengliang, Zhang Lanxin, Shu Xiaoyuan, Liu Shuxin

Author information +

文章历史 +

Received
2018-03-27
Issue Date	Revised Date
2018-09-18	2018-03-27

PDF (2413K)

摘要

以NaOH、ZnSO₄·7H₂O和电气石为原料,采用室温固相法制备纳米ZnO/电气石复合粉体。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对复合粉体的物相及形貌进行了表征,并考察了复合粉体对亚甲基蓝的光催化降解性能。实验结果表明,纳米ZnO可紧密地包覆在电气石表面形成ZnO/电气石复合粉体。光催化降解实验、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱分析等测试表明,添加电气石粉体可有效地提高ZnO/电气石复合粉体的光吸收能力、荧光发射能力以及对亚甲基蓝的光催化降解性能。

Abstract

With NaOH,ZnSO₄·7H₂O and tourmaline as raw materials,nano-ZnO/tourmaline composite powders were prepared by solid state method at room temperature.The phase and morphology of powders were characterized by X ray diffractometer (XRD) and scanning electron microscope (SEM),and the photocatalytic degradation performance on methylene blue was investigated.The experimental results showed that the surface of tourmaline can be tightly coated by nano ZnO to form composite powders.Combined the UV-Vis and fluorescence spectroscopy with fluorescence spectrum analysis,the optical absorption and fluorescence emission ability of powders can be improved.The photocatalytic degradation of composite powders on methylene blue can be improved.

关键词

纳米ZnO / 电气石 / 亚甲基蓝 / 光催化

Key words

nano-ZnO / tourmaline / methylene blue / photocatalysis

引用本文

引用格式 ▾

纳米ZnO/电气石复合粉体的制备及其对亚甲基蓝光催化性能的研究[J]. 化工新型材料, 2018, 46(8): 93-96 DOI:

登录浏览全文

4963

注册一个新账户忘记密码

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1] Hsu Y F,Xi Y Y,Kai H T,et al.Undoped p-type ZnO nanorods synthesized by a hydrothermal method[J].Advanced Functional Materials,2008,18(7):1020-1030.
[2] Izyumskaya N,Avrutin V,Alivov Y I,et al.Preparation and properties of ZnO and devices[J].Physica Status Solidi,2007,244(244):1439-1450.
[3] Ma J G,Liu Y C,Xu C S,et al.Preparation and characterization of ZnO particles embedded in SiO₂,matrix by reactive magnetron sputtering[J].Journal of Applied Physics,2005,97(10):249.
[4] 廖臣兴,王银海,胡义华,等.Eu和Dy包覆纳米ZnO的发光特性的研究[J].光谱学与光谱分析,2011,31(5):1185-1188.
[5] 张俊艳,邓天松,沈昕,等.单根砷掺杂氧化锌纳米线场效应晶体管的电学及光学特性[J].物理学报,2009,58(6):4156-4161.
[6] 熊瑜,郑冀,李燕,等.Al掺杂纳米氧化锌导电粉的性能与结构[J].材料工程,2012(9):70-73.
[7] 吕华,姜聚慧,刘玉民,等.纳米ZnO光催化剂的制备及性能研究[J].环境科学与技术,2010,33(6):47-50.
[8] 赵燕茹,马建中,刘俊莉.可见光响应型ZnO基纳米复合光催化材料的研究进展[J].材料工程,2017,45(6):129-137.
[9] 刘英,梁英.水热合成Fe³⁺掺杂ZnO复合材料及其光催化活性[J].应用化学,2009,26(10):1247-1249.
[10] 井立强,孙晓君,蔡伟民,等.Pd/ZnO和Ag/ZnO复合纳米粒子的SPS和XPS研究[J].物理化学学报,2002,18(8):754-758.
[11] 佟皓,张洪林,李长波,等.多孔矿物负载纳米TiO₂光催化材料的研究进展[J].化学与生物工程,2011(9):1-3.
[12] 牟柏林,侯天意,霍丽娟,等.天然沸石负载ZnO/SnO₂复合半导体的光催化活性[J].硅酸盐学报,2005,33(11):1366-1370.
[13] 朱路平,黄文娅,马丽丽,等.多壁碳纳米管负载ZnO纳米复合材料的制备及其光催化性能研究[J].上海第二工业大学学报,2009,26(2):87-93.
[14] 成莉燕,杨武,薛再兰,等.坡缕石负载ZnO/SnO₂光催化剂的制备及光催化性能研究[J].西北师范大学学报(自然科学版),2008,44(4):86-90.
[15] 王爱华,刘杰民,车平.火山岩负载ZnO的光催化性能稳定性及其回收利用研究[J].化工新型材料,2013,41(9):166-168.
[16] 张培良.稻壳制备多孔二氧化硅及其表面负载ZnO光催化性能研究[D].淮南:安徽理工大学,2014.
[17] 钱红梅,李燕,郝成伟.高岭土负载氧化锌/氧化钛制备光催化功能材料的研究[J].中国非金属矿工业导刊,2010(2):18-21.
[18] 刘志国.热处理对电气石粉体表面自由能的影响研究[D].天津:河北工业大学,2007.
[19] Lang S B.The history of pyroelectricity:from ancient greece to space missions[J].Ferroelectrics,1999,230(1):99-108.
[20] 冀志江.电气石自发极化及应用基础研究[D].北京:中国建筑材料科学研究院,2003.
[21] 董颖.电气石红外辐射特性与Zeta电位研究[D].北京:中国地质大学(北京),2005.
[22] 杨如增,杨满珍,廖宗廷,等.天然黑色电气石红外辐射特性研究[J].同济大学学报,2002,30(2):183-189.
[23] 韩跃新,任飞,印万忠,等.内蒙东部黑电气石释放负离子特性研究[J].矿冶,2004,13(1):94-96.
[24] 汤云晖,吴瑞华,章西焕,等.电气石对含Cu²⁺废水的净化原理探讨[J].岩石矿物学杂志,2002,21(2):192-195.
[25] Rakesh R Y,Xu Huifang.Incorporating strong polarity minerals of tourmaline with semiconductor titania to improve the photo splitting of water[J].J Phys Chem C,2008,112(2):532-539.
[26] 冯艳文.电极性矿物材料表面光催化功能膜研究[D].天津:河北工业大学,2004.
[27] 高如琴,吴洁琰,郝丹迪,等.电气石对纳米二氧化钛结构及光催化性能的影响[J].硅酸盐学报,2014,42(7):920-925.
[28] Zou B,Liu R,Wang F,et al.Lasing mechanism of ZnO nanowires/nanobelts at room temperature[J].Journal of Physical Chemistry B,2006,110(26):12865-12873.
[29] Li C,Hong G,Wang P,et al.Wet chemical approaches to patterned arrays of well-aligned ZnO nanopillars assisted by monolayer collidal crystals[J].Chemistry of Materials,2009,21(5):891-897.