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纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。
环境问题已严重影响现代文明的发展，有机污染物具有持久性的特点而长期威胁人类健康，开发和设计仅利用太阳能即可完成对有机污染物降解的新材料将会是解决环境问题的有效方法之一。
纳米TiO2作为一种光催化材料，具有优异的物理和化学性质，因而被广泛应用和重点研究。
本文就纳米TiO2材料的制备及其光催化性能展开探讨。
标签：纳米TiO2;光催化;制备方法;光催化效能引言半导体光催化技术是解决环境污染与能源短缺等问题的有效途径之一。
以二氧化钛为代表的光催化剂在染料敏化太阳能电池、锂离子电池、光伏器件以及光催化领域表现出明显的使用优势.但是TiO2本身的弱可见光吸收、低电导率、高载流子复合速率限制了其在工业生产中的进一步使用。
科技工作者一般通过掺杂、半导体复合、燃料敏化、表界面性质改性等方法提高TiO2的光电化学性能，使其能在生产实践中广泛应用。
1、TiO2材料简介TiO2在自然界中的主要存在形态为金红石、锐钛矿和板钛矿三种晶型，其中金红石是TiO2的高温相，锐钛矿和板钛矿两种形态是TiO2的低温相。
在三种晶型中光催化活性最好的为锐钛矿型TiO2。
锐钛矿型TiO2的禁带宽度为3.2eV 与之对应的激发波长为387nm。
所以，TiO2作为光催化剂在紫外光条件下具有催化活性，在可见光下一般没有活性。
只有对它的结构进行改性，使它的禁带宽度得以缩小，才可以实现材料在可见光条件下的催化降解反应。
改性的方式目前主要有以下几种方法：通过改变晶体内部结构来改变催化剂禁带宽度的离子掺杂方法，通过形成异质结改变能带结构的半导体复合法，提高催化剂对光的吸收能力的表面光敏化法，增大催化剂比表面积使晶粒细化的负载载体法等。
光催化材料中电子e一和空穴h十的浓度会影响有机物的降解速度。
粒径的减小能够使表面原子增加，使光催化剂吸收光的效率显著提高，使其表面e一和h十的浓度增大，从而提高光催化剂的催化活性。
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步和人类对环保问题的日益关注，光催化技术作为新兴的绿色技术领域受到了广泛的关注。
纳米TiO2复合材料作为一种高效的光催化剂，具有广泛的应用前景。
本文旨在研究纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能，为实际应用提供理论依据。
二、文献综述纳米TiO2复合材料因其独特的物理和化学性质，在光催化领域具有广泛的应用。
其制备方法、性能及应用已成为研究热点。
目前，制备纳米TiO2复合材料的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。
其中，溶胶-凝胶法因其操作简便、制备条件温和等优点备受关注。
而光催化性能的研究主要关注其对有机污染物的降解、抗菌性能及自清洁等方面的应用。
三、实验方法（一）实验材料实验中所需材料主要包括TiO2纳米粉体、表面活性剂、溶剂等。
所有材料均需符合实验要求，保证实验结果的准确性。
（二）制备方法本文采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2复合材料。
具体步骤包括：将TiO2纳米粉体与表面活性剂混合，加入溶剂进行搅拌，形成溶胶；然后进行凝胶化处理，得到凝胶；最后进行热处理，得到纳米TiO2复合材料。
（三）性能测试本实验通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
同时，通过光催化实验测试其光催化性能，以降解有机污染物为评价指标。
四、实验结果与分析（一）表征结果通过XRD、SEM和TEM等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
结果表明，制备的纳米TiO2复合材料具有较高的结晶度和良好的分散性。
（二）光催化性能测试结果以降解有机污染物为评价指标，对制备的纳米TiO2复合材料进行光催化性能测试。
结果表明，该材料具有优异的光催化性能，能够有效降解有机污染物。
此外，我们还研究了不同制备条件对光催化性能的影响，为优化制备工艺提供依据。
五、讨论本实验研究了纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能。
ZnO/纳米TiO2复合粉体材料的制备研究摘要纳米TiO2和纳米ZnO粉体具有优异的紫外线吸收性能，但是单一的粉体在使用时有一定的不足。
例如，单一粉体在使用过程中会出现粉化、变白等现象。
本文结合了两种粉体的优点，制备出了一种对紫外线吸收性能更优异的复合粉体——纳米TiO2/ZnO复合粉体。
由于这种复合粉体具有无机抗紫外线剂的优良性能，而又具有比其它无机抗紫外线剂更优异的性能。
因此，其制备及应用的研究受到广泛的关注。
国内外研究已经取得了相应的成果，并对其制备方法进行了一些简单的报道。
通过多方面的研究，我们找到了一条既简单又经济、且环保的工艺方法——共沉淀法来制备纳米TiO2/ZnO复合粉体。
本文以H2TiO3浓缩液为原料来制备硫酸氧钛溶液，以碳酸钠溶液为沉淀剂来制备出Ti(OH)4沉淀，再利用ZnCO3沉淀来包覆Ti(OH)4沉淀，并在适当的温度下进行煅烧，得到样品。
将得到的样品利用XRD进行样品中物相的分析，用激光粒度仪进行样品的粒度分布分析，用TEM对样品进行颗粒形貌分析，用紫外线吸收仪所对样品的抗紫外线性能进行了测试分析。
分析表明，本研究最终成功地制得了纳米TiO2/ZnO复合粉体。
研究表明，复合粉体的粒径在20nm～50nm 之间，在紫外光波长为200nm～330nm处的吸收率为100%。
关键词纳米TiO2/ZnO，制备，测试分析，复合粉体ABSTRACTNanometer TiO2 and the nanometer ZnO powder has the outstanding ultraviolet absorption performance, but sole powder has certain insufficiency when it is being used. Moreover, the sole powder can appear the pulverization when it is being used, and get waits in vain the phenomenon. This article unified two kind of powder merit, have prepared one kind compound powder which has outstanding ultraviolet absorption performance - - nanometer TiO2/ZnO compound powder.Because this kind of compound powder has fine performance that is the inorganic anti-ultraviolet medicinal, and therefore, has more outstanding performance compared to other inorganic on anti-ultraviolet medicinal. Therefore, its preparation and the application research receives the widespread attention. The domestic and foreign researches have already acquired the corresponding results, and have carried on some simple reports with its preparation method. Through various research, we had found one both simple and economy, also the environmental protection technique co-precipitation prepare nanometer —nanometer TiO2/ZnO compound powder.This article take the H2TiO3 concentrated solution as raw material prepares the titanyl ＿sulfate solution,prepares the Ti(OH)4precipitation take the sodium carbonate solution as the precipitating agent, then using ZnCO3 precipitates to wrapped Ti(OH)4precipitation, and calcining under the suitable temperature, obtaining the sample. The obtained sample should be carried on the sample’s phase analysis with XRD, on the sample’s grain-size distribution analysis with the laser granularity meter, on the pellet appearance analysis with TEM to the sample, Has carried on the test analysis with the ultraviolet absorption meter to the sample anti-ultraviolet ray performance. The analysis indicated, this research finally successfully preparated nanometer TiO2/ZnO compound powder, and its particle size between 20nm~50nm. The ultraviolet absorption rate is 100%, where the wave between 200nm~300nm.Keywords Nanometer TiO2/ZnO，preparation，test analysis，compound power目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT.................................................................................... .. (Ⅱ)1 概述 (1)1.1 本课题的研究背景 (1)1.2国内外的相关研究进展和应用 (4)1.2.1国内研究现状 (4)1.2.2国外研究现状 (7)1.3紫外线防护机理 (9)1.4本论文研究的主要内容 (10)1.4.1主要研究内容 (10)1.4.2实验方案 (10)1.5本章小结 (11)2实验方案 (12)2.1实验方案 (12)2.2 方案的机理分析 (12)2.3 本研究的特征与意义 (13)2.4本章小结 (15)3 实验研究与结论 (16)3.1实验研究 (16)3.1.1实验原材料 (16)3.1.2主要实验设备 (16)3.1.3 样品制备 (16)3.1.4 分析测试方法 (18)3.2 实验结果与分析 (19)3.2.1主要影响因素分析 (19)3.2.2实验结果 (21)3.3 小结 (29)4 本研究的主要结论 (30)5参考文献 (31)6致谢 (33)1 概述1.1本课题的研究背景太阳光和人工光源中都含有不可见的紫外线。
纳米ZnO材料的合成及其光催化应用郎集会;吴思;王勇;王瑛琦;刘畅;李秀艳;杨景海【摘要】纳米氧化锌(ZnO)作为一种半导体金属氧化物功能材料,它的诸多特性如荧光性、光催化活性、紫外激光发射、紫外线吸收、光电及压电性等被人们陆续发现并广泛应用于荧光体、高效催化剂、紫外线遮蔽材料、气体传感器、图像记录材料及压电材料等多个领域.ZnO由于其绿色、环保和高效等优点,近年来在环境污染控制方面受到人们的广泛关注.通过合成技术和条件控制纳米ZnO材料的粒径、表面态和形貌等参数可以提高光催化材料的光催化活性和量子产率.本文综述了本课题组对纳米ZnO材料的合成技术及其在光催化领域的应用研究,主要探讨了影响纳米ZnO材料光催化性能的相关参数.【期刊名称】《吉林师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(039)001【总页数】7页(P30-36)【关键词】纳米氧化锌;合成方法;光催化活性;应用【作者】郎集会;吴思;王勇;王瑛琦;刘畅;李秀艳;杨景海【作者单位】吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;吉林师范大学物理学院,吉林四平136000【正文语种】中文【中图分类】O614.2;O643.30 引言近年来，半导体金属氧化物由于其绿色、环保、高效等优点，在环境污染控制方面得到了广泛关注，可以说是目前重要的光催化剂之一[1-3].随着纳米科技的高速发展，人们对材料的性质有了更深入的认识，为纳米光催化技术的应用提供了极好的机遇.控制纳米材料的粒径、表面态、形貌等技术手段日趋成熟，通过材料设计，提高光催化材料的光催化活性和量子产率成为可能[4-5].而纳米半导体金属氧化物，如TiO2、ZnO纳米材料，促进了光催化学科与纳米半导体材料学科的交叉融合，使纳米半导体金属氧化物这类光催化材料的制备及其光催化性能研究成为近年来科学领域关注的热点[6-11].氧化锌(ZnO)是一种宽带隙半导体金属氧化物功能材料，具有直接带隙、高电子迁移率等诸多优点.最近研究结果表明，与TiO2相比，ZnO在处理废水中某些难降解的有机污染物时具有更好的光催化效果[12-17].Juan Xie等[18]采用水热法合成了ZnO花状和片状结构，并对不同形貌的ZnO材料进行光催化降解甲基橙研究.研究表明，在紫外灯的照射下，由于两种材料带隙的不同导致片状ZnO比花状ZnO具有更优异的光催化活性.Jagriti Gupta等[19]通过软化学法改变OH-离子浓度合成了不同形貌的ZnO纳米材料，在OH-离子浓度较低时合成了直径为8 nm球状纳米颗粒，在OH-离子浓度较高时合成了长度为30～40 nm的ZnO纳米棒.研究结果表明，材料的缺陷对其光催化活性有很大的影响.在紫外灯照射下降解甲基蓝的催化结果表明，由于球状ZnO纳米颗粒具有较多的氧空位，因此其光催化活性最佳.Manoj Pudukudy等[20]采用简单的共沉淀法合成了准球形和胶囊形ZnO纳米材料，研究了反应温度对材料光催化活性的影响.研究结果表明，在低温下准球形ZnO纳米材料形成，而高温下胶囊形ZnO纳米材料形成.在紫外灯下对染料甲基蓝的催化降解表明，退火温度的提高有利于提高材料的光催化降解率.尽管这些ZnO纳米材料具有较高的光催化活性，但是其禁带宽度的限制极大制约了ZnO对太阳光辐射的利用率和实际生活中的广泛应用.此外，ZnO光催化剂中的光生电子-空穴复合率高，导致光量子利用率低，易发生光化学腐蚀等问题，从而降低其光催化效率.因此，有必要采用各种手段提高该类催化剂的光催化活性和化学稳定性.纳米ZnO材料作为一种重要的半导体金属氧化物功能材料具有广泛的应用前景，特别是在环境有机污水处理方面引起人们极大的关注.因此，人们研发了不同的纳米ZnO材料的合成方法，主要方法见图1所示.图1 纳米ZnO材料的合成方法Fig.1 The synthesis method of ZnO nanomaterials基于此，本课题组做了一些相关研究工作，采用了不同的合成方法来制备纳米ZnO材料，如：化学溶液沉积法、水热法、两步化学合成法、化学刻蚀法、模板法等，并对影响材料光催化活性的相关参数进行了研究和分析.1 纳米ZnO材料的水热法合成及其光催化性能研究水热法是利用水热反应得到纳米ZnO材料的一种方法.水热反应是在高温高压条件下进行的一种化学反应[21].依据反应类型的不同，水热反应可分为水热氧化、水热还原、水热沉淀、水热合成、水热水解、水热结晶等.相比较其他制备方法而言，该方法具有很多优点，如：晶粒发育完整、分散性好、纯度高、晶形好且生产成本较低.图2 六方纳米盘状ZnO(A)、“汉堡包”状ZnO(B)的FE-SEM图及其光催化降解曲线(C) [22]Fig.2 FE-SEM image of (A) ZnO hexagonal platforms and (B) hamburger-like ZnO nanostructures，and (C) their curves of degradation efficiency versus reaction time[22]课题组Yang等[22]采用水热法成功合成出六角纳米盘状和“汉堡包”状的ZnO催化剂，并将合成的催化剂对RhB染料进行紫外灯下光催化降解(图2).研究表明：与“汉堡包”状的ZnO催化剂相比，六角纳米盘状的ZnO催化剂具有更好的光催化活性，认为与裸露的极性面和表面缺陷氧空位有关.在此研究基础上，同样采用水热法通过改变不同表面活性剂合成了不同形貌的纳米ZnO材料，如纳米盘、纳米颗粒，同样在紫外灯照射下对催化剂的光催化活性进行了研究(图3)[23].研究表明：催化剂的尺寸和表面氧空位的数量对催化剂的光催化活性有很大的影响，其中尺寸较小的催化剂拥有较大的BET表面积和较多的表面氧空位，因此具有较强的光催化活性.由此可知，影响纳米ZnO材料的光催化活性的因素有：裸露的极性面、表面缺陷氧空位、形貌、尺寸大小.此外，Wang等[24]同样采用该方法合成了具有磁性可分离与重复利用的Fe3O4@ZnO纳米核壳结构.研究结果表明：与纯ZnO纳米粒子相比，由于Fe3O4@ZnO 核壳纳米粒子的表面氧空位浓度更高且核壳结构中的Fe3+离子有利于提高材料的光催化性能，因此合成的Fe3O4@ZnO纳米核壳结构具有更为优异的光催化性能且循环性较好.另外，由于核壳结构中的Fe3O4使该核壳结构具有较好的稳定性和可重用性.图3 不同形貌纳米ZnO材料的SEM图(A—E)及其光催化降解曲线(F—H) [23]Fig.3 (A—E) SEM images and (F—G) photocatalytic degradation curves of all the ZnO nanomaterials[23]2 纳米ZnO材料的CBD法合成及其光催化性能研究化学溶液沉积法(CBD)是湿化学方法的一种，主要指在常温常压条件下，通过较为温和的化学反应来合成材料的方法.这种方法具有操作简单、溶液控制、成本低廉、环保、反应条件温和、耗能低及实验条件简单等优点.课题组先后采用了该方法合成了不同形貌的纳米ZnO材料，如纳米棒、纳米花、纳米带等.其中，Li等[25-26]采用CBD法在衬底上合成了不同尺寸的纳米ZnO棒状结构，并研究了材料的光催化性能.如图4所示，研究表明，尺寸对材料的光催化性能有很大的影响.另外，其他参数如取向度、形貌等对材料的光催化活性也有一定的影响.但在其他参数一定条件下，材料的尺寸越小，其光催化活性越高.其中，当纳米棒的尺寸为70 nm时，在紫外灯照射下其降解甲基橙180 min，其降解率可达98.6%.课题组Yang等[27]同样采用该方法在硅片上合成了ZnO薄膜，并研究了不同溶剂对材料光催化性能的影响规律(图5—图6).研究表明，采用水、乙醇和丙醇三种溶剂所制备样品的形貌、尺寸和缺陷都有所不同.采用水、乙醇和丙醇三种溶剂在硅衬底上形成材料的形貌分别为纳米棒、微米椭圆和微米盘，其中以水为溶剂所制备的ZnO薄膜的光催化性能最佳，在紫外灯照射下对罗丹明B(RhB)进行光催化降解，5 h后降解率可达95.4%.图4 不同尺寸的纳米ZnO纳米棒的SEM图及其光催化降解图 [25]Fig.4 SEM image of ZnO nanorods with different sizes and their diagrams of degradation efficiency[25]图5 分别采用水溶剂、乙醇溶剂和丙醇溶剂在硅衬底上生长纳米ZnO材料的SEM(A1—C1)和TEM(A—F)图[27]Fig.5 (A1—C1)SEM and (A—F)TEM images of ZnO nanomaterials with different solvents[27]图6 分别采用水溶剂、乙醇溶剂和丙醇溶剂在硅衬底上生长纳米ZnO材料的光催化降解曲线[27]Fig.6 The curves of degradation efficiency versus reaction time of ZnO nanomaterials[27]3 纳米ZnO材料的化学沉淀法合成及其光催化性能研究化学沉淀法是将不同化学成分的物质溶液按比例混合，并在其中加入适当的沉淀剂制备出沉淀物前躯体，然后再将生成的沉淀物前躯体在一定条件下进行干燥或锻烧处理，最终得到粉体颗粒，其包括直接沉淀法和均匀沉淀法[21].该方法具有制备成本较低、纯度较高、产量较大等优点.课题组[28]采用化学沉淀法合成了稀土Ce掺杂的ZnO纳米颗粒，并在紫外灯照射下用于降解染料甲基橙(图7).图7 不同稀土Ce掺杂浓度(0%、0.5%、1%、1.5%、2%)ZnO纳米颗粒的TEM(A—E)、PL(F)和光催化降解图(G—H) [28]Fig.7 (A—E)TEM，(F)PL and (G—H)photocatalytic degradation drawing of ZnO nanoparticles with different Ce doping concentrations[28]如图7所示，研究结果表明，稀土Ce离子的掺杂有利于提高ZnO纳米颗粒的光催化活性.稀土Ce离子有俘获电子的能力，可以减少光生电子-空穴复合的几率，从而提高材料的光催化活性.另外，随着Ce掺杂浓度的增加，ZnO主体材料中的缺陷浓度随之增加，这也有利于光催化性能得提高.同时，Ce的掺杂也略改变了ZnO的带隙.课题组Wang等[29]采用该方法合成了Fe3O4@SiO@ZnO，并对进行了负载Ag.研究结果表明，在紫外灯照射下降解RhB染料时Fe3O4@SiO@ZnO-Ag比Fe3O4@SiO@ZnO具有更佳优异的光催化活性，且该新型核壳结构具有很好的化学稳定性、可重复和可回收性.可见，对材料的适当修饰和改性(离子掺杂、负载等)可以提高材料的光催化性能，拓宽材料的光催化应用.4 结论本文简述了课题组合成纳米ZnO材料的一些实验方法，并对其光催化性能进行了总结和分析.实验得出了影响纳米ZnO材料光催化性能的相关参数，如纳米材料的尺寸、材料的缺陷、形貌、取向性等，同时也采取了掺杂和负载等技术手段来提高材料的光催化应用.参考文献【相关文献】[1]XIE Y P，LIU G，YIN L C，et al.Crystal facet-dependent photocatalytic oxidation and reduction reactivity of monoclinic WO3 for solar energy conversion[J].J Mater Chem，2012，22(14)：6746-6751.[2]MAURO A D，FRAGALM E，PRIVITERA V，et al.ZnO for application in photocatalysis：From thin films to nanostructures[J].Mat Sci Semicon Proc，2017，69：44-51.[3]WANG D D，YANG J H，LI X Y，et al.Preparation of morphology-controlled TiO2 nanocrystals for the excellent photocatalytic activity under simulated solarirradiation[J].Mater Res Bull，2017，94：38-44.[4]BORA T，LAKSHMAN K K，SARKAR S，et al.Modulation of defect-mediated energy transfer from ZnO nanoparticles for the photocatalytic degradation of bilirubin[J].Beilstein J Nanotechnol，2013，4：714-725.[5]LANG J H，WANG J Y，ZHANG Q，et al.Chemical precipitation synthesis and significant enhancement in photocatalytic activity of Ce-doped ZnOnanoparticles[J].Ceram Int，2016，42：14175-14181.[6]EISENBERG D，AHN H S，BARD A J.Enhanced photoelectrochemical water oxidationon bismuth vanadate by electrodeposition of amorphous titanium dioxide[J].J Am Chem Soc，2014，136(40)：14011-14014.[7]YU Z B，YIN L C，XIE Y P，et al.Crystallinity-dependent substitutional nitrogen doping in ZnO and its improved visible light photocatalytic activity[J].J Colloid Interface Sci，2013，400：18-23.[8]LIU G，YIN L C，WANG J Q，et al.A red anatase TiO2 photocatalyst for solar energy conversion[J].Energy Environ Sci，2012，5(11)：9603-9610.[9]LIU G，PAN J，YIN L C，et al.Heteroatom-modulated switching of photodatalytic hydrogen and oxygen evolution preferences of anatase TiO2 microspheres[J].Adv Funct Mater，2012，22(15)：3233-3238.[10]ELAMIN N，ELSANOUSI A.Synthesis of ZnO nanostructures and their photocatalytic activity[J].Journal of Applied and Industrial Sciences，2013，1(1)：32-35.[11]BANSAL K S，SINGHA S，Photocatalytic degradation of methyl orange using ZnO nanopowders synthesized via thermal decomposition of oxalate precursormethod[J].Physica B，2013，416：33-38.[12]PALOMINOS R A，MONDACA M A，GIRALDO A，et al.Photocatalytic oxidation of the antibiotic tetracycline on TiO2 and ZnO suspensions[J].Catal Today，2009，144：100-105.[13]TIAN C，ZHANG Q，WU A，et al.Cost-effective large-scale synthesis of ZnO photocatalyst with excellent performance for dye photodegradation[J].Chem Comm，2012，48：2858-2860.[14]DUAN X W，WANG G Z，WANG H Q，et al.Orientable pore-size-distribution of ZnO nanostructures and their superior photocatalytic activity[J].CrystEngComm，2010，12：2821-2825.[15]CAO X L，ZENG H B，WANG M，et rge scale fabrication of quasi-aligned ZnO stacking nanoplates[J].J Phys Chem C，2008，112：5267-5270.[16]XU L P，HU Y L，PELLIGRA C，et al.ZnO with different morphologies synthesized by solvothermal methods for enhanced photocatalytic activity[J].Chem Mater，2009，21：2875-2885.[17]ZHANG L Y，YIN L W，WANG C X，et al.Sol-gel growth of hexagonal faceted ZnO prism quantum dots with polar surfaces for enhanced photocatalytic activity[J].ACS Appl Mater Interface，2010，2：1769-1773.[18]XIE J，WANG H，DUAN M，et al.Synthesis and photocatalysis properties of ZnO structures with different morphologies via hydrothermal method[J].Appl Surf Sci，2011，257：6358-6363.[19]GUPTA J，BARICK K C，BAHADUR D.Defect mediated photocatalytic activity in shape-controlled ZnO nanostructures[J].J Alloy Compd，2011，509：6725-6730.[20]PUDUKUDY M，HETIEQA A，YAAKOB Z.Synthesis，characterization and photocatalytic activity of annealing dependent quasi spherical and capsule like ZnO nanostructures[J].Appl Surf Sci，2014，319：221-229.[21]杨景海，徐松松，郎集会，等.稀土掺杂 ZnO 纳米材料的合成方法研究进展[J].吉林师范大学学报(自然科学版)，2015，35(2)：10-13.[22]YANG J H，WANG J，Li X Y，et al.Effect of polar and non-polar surfaces of ZnO nanostructures on photocatalytic properties[J].J Alloy Compd，2012，528：28-33. [23]WANG J，YANG J H，LI X Y，et al.Effect of surfactant on the morphology of ZnO nanopowders and their application for photodegradation of rhodamine B[J].Powder Technology 2015，286：269-275.[24]WANG J，YANG J H，LI X Y，et al.Preparation and photocatalytic properties of magnetically reusable Fe3O4@ZnO core/shell nanoparticles[J].Physica E，2016，75：66-71.[25]LI X Y，WANG J，YANG J H，et parison of photocatalytic activity of ZnO rod arrays with various diameter sizes and orientation[J].J Alloy Compd，2013，580：205-210.[26]LI X Y，WANG J，YANG J H，et al.Size-controlled fabrication of ZnO micro/nanorod arrays and their photocatalytic performance[J].Mater Chem Phys，2013，141：929-935. [27]YANG J H，WEI B，LI X Y，et al.Synthesis of ZnO flms in dierent solvents and theirphotocatalytic activities[J].Cryst Res Technol，2015，50(11)：840-845.[28]LANG J H，WANG J Y，ZHANG Q，et al.Chemical precipitation synthesis and significant enhancement in photocatalytic activity of Ce-doped ZnO nanoparticles[J].Ceram Int，2016，42：14175-14181.。
MWCNTs与ZnOSnO2复合材料的制备及其NO气敏性研究的开题报告一、研究背景随着工业化和城市化的推进，空气污染问题越来越严重，尤其是有害气体NO的排放量逐年增加，对人类健康和环境造成的影响越来越大。
因此，开发新型高效的NO气敏材料成为当前研究热点之一。
MWCNTs和ZnOSnO2都具有良好的气敏性能，其复合材料的气敏性能更有潜力。
MWCNTs是一种纳米材料，高比表面积和良好的导电性能使其成为制备气敏材料的理想选择；ZnOSnO2复合材料具有良好的化学稳定性和光催化性能，是制备氧化物半导体气敏材料的常用选择之一。
因此，研究MWCNTs与ZnOSnO2复合材料的制备及其NO气敏性能具有重要的学术和应用价值。
二、研究内容与方法本文将研究MWCNTs与ZnOSnO2复合材料的制备及其NO气敏性能。
具体内容如下：1.制备MWCNTs/ZnOSnO2复合材料：采用水热法制备ZnOSnO2，再将MWCNTs与其复合，并进行表征。
2.测试复合材料的NO气敏性能：利用静态气敏实验系统，测试MWCNTs和MWCNTs/ZnOSnO2复合材料的NO气敏性能及其响应和恢复时间。
3.表征复合材料的物理化学性质：利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)等对制备材料的形貌、结构和热稳定性进行表征。
三、预期成果本研究将制备出MWCNTs/ZnOSnO2复合材料，并对其进行全面的表征和气敏性能测试，探究复合材料的气敏机理和影响因素。
预期达到以下成果：1.制备出MWCNTs/ZnOSnO2复合材料，表征其形貌、结构和热稳定性。
2.测试复合材料的NO气敏性能，并探究其响应和恢复时间。
3.探究MWCNTs与ZnOSnO2复合材料的气敏机理和影响因素。
四、研究意义本研究的开展将对新型高效的NO气敏材料的研究有所推进，还能为环境监测、汽车尾气排放等领域的应用提供理论和实践支持。
光催化材料研究进展马晓春;徐广飞【摘要】叙述了近些年来光催化材料的研究进展与核-壳型光催化纳米材料的研究现状,指出光催化材料尤其是纳米材料在治理环境污染方面发挥的巨大作用.同时,结合笔者的工作,简要介绍了纳米SnO2光催化剂的特点、制备方法和复合结构,并对其前景进行了展望.%The paper described the researching progress of photocatalytic materials and photocatalytic nanometer materials of core-shell structure in recent years. And its important role was pointed out in environmental pollution control especially for nanometer materials. At the same time, the characteristics, preparation method and composite structure of nanometer SnO2were introduced briefly according to the works. In addition, the development prospect was also described.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】4页(P58-61)【关键词】光催化材料;TiO2;核-壳结构;SnO2【作者】马晓春;徐广飞【作者单位】浙江工业大学机械工程学院,浙江杭州330014;浙江工业大学机械工程学院,浙江杭州330014【正文语种】中文【中图分类】TQ13随着社会的进步和工业的发展，环境污染逐渐成为威胁人类生存的严重问题。
对此，人们展开了治理污染、保护环境的科学研究，并取得了一定的成效。
