AgBr／ZnO纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

AgBr纳米粒子的制备及其光催化性能的研究徐瑶【摘要】通过简单的沉淀法,加入适量浓度的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)制备纳米AgBr粒子.利用XRD、SEM表征手段证明了所制得的纳米粒子纯度高、粒径小、尺寸分布窄、稳定性好.通过UV-Vis表征可以知道,沉淀法制备的纳米粒子吸收波长范围可至可见光区域.在以紫外光及自然光(太阳光)为光源的条件下,经过60 min的光催化降解反应,甲基橙(MO)的降解率可达到96％以上.与纳米二氧化钛粒子和纳米氧化锌粒子光催化性能相比,纳米溴化银不仅催化效率更高,而且在自然光照的条件下仍然可以保持很好的光催化性能.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2013(033)003【总页数】4页(P1-4)【关键词】纳米AgBr粒子;光催化性能;甲基橙;紫外光;自然光【作者】徐瑶【作者单位】西安精典石化科技有限公司,陕西西安710086【正文语种】中文【中图分类】TB383近些年来，利用半导体材料作为光催化剂氧化降解污水中有机物的方法日益受到关注［1］。

由于传统的二氧化钛光催化剂只限于对紫外光的吸收［2］，对于可见光区的光并没有吸收，所以不能充分利用自然光。

另外，二氧化钛的光谱响应范围较窄、量子效率低等也限制了其进一步的发展［3］。

AgBr 不但是一种重要的光信息记录材料，而且具有非常优异的光催化性能。

AgBr 在可见光区有吸收，可以充分利用自然光来节省资源。

因此，AgBr 作为一类非常重要的半导体光催化剂有着广阔的应用前景［4-5］。

染料废水色度高﹑毒性大﹑可生化性差，是较难处理的工业废水之一［6］。

AgBr 在光照的条件下能使水分解产生高活性的羟基自由基［7］，可加快环境中有机污染物的降解。

纳米AgBr 的合成方法有很多，Joo Hwan Koh等［8］采用原位修饰法制备出了AgBr 纳米粒子;Ming Yang 等［9］以存在明胶中的AgCl 为前躯体制得了多孔球形AgBr 纳米粒子;Maen Husein［10］和Monnoyer 等［11］分别在不同的微乳液体系中合成了均一的AgBr 纳米粒子;李国平等［1］利用PAMAM 树形分子模板法制备出AgBr 纳米簇。

氮掺杂ZnO、ZnO/Ag纳米材料的制备、光催化性能及第一性原理计算的开题报告摘要：本课题旨在制备氮掺杂ZnO、ZnO/Ag纳米材料，并研究它们的光催化性能。

还将进行第一性原理计算分析这些材料的电子结构、能带结构和光学性质。

首先，使用水热法制备氮掺杂ZnO纳米材料，并利用共沉淀法制备ZnO/Ag纳米复合材料。

然后，使用X射线衍射仪( XRD )、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜 (TEM)、能谱仪 (EDS) 、拉曼光谱仪、紫外可见光谱仪 (UV-Vis) 和荧光光谱仪对其进行表征。

最后，将研究ZnO和ZnO/Ag的光催化性能和光电性质，并使用第一性原理计算来分析这些材料的电子结构、能带结构和光学性质，以进一步了解它们的光催化机制。

关键词：氮掺杂ZnO、ZnO/Ag纳米材料、水热法、共沉淀法、光催化性能、第一性原理计算1. 研究背景光催化技术因其在环境清洁技术、能源储存和转换、抗菌剂领域等方面的广泛应用，备受关注。

锌氧化物（ZnO）因其光催化活性、良好的光学性质和物理特性而成为非常有希望的光催化剂。

然而，ZnO光催化活性在可见光区域下很差，限制了其在环境污染物治理中的应用。

因此，改善ZnO在可见光区域下的光催化活性成为关注的焦点。

杂化化合物的制备是改变ZnO光催化活性的一种有效方法。

氮、银等掺杂可以显著改进ZnO的光催化性能。

在可见光区域下，氮掺杂ZnO的带隙能够降低，这可以使ZnO在可见光照射下激发电子，从而提高其可见光催化活性。

银（Ag）的引入可以产生局部表面等离子体共振（LSPR）效应，增强ZnO的光吸收并提高光催化活性。

因此，氮掺杂ZnO和ZnO/Ag复合材料具有很高的应用潜力。

2. 研究方法2.1 氮掺杂ZnO的制备本研究采用水热法制备氮掺杂ZnO。

将锌硝酸、三乙胺和尿素加入蒸馏水中制备溶液，然后在水热条件下处理，最后使用旋转蒸发器干燥固体产物。

氮掺杂量将通过调整尿素用量来控制。

《ZnO光催化剂及Al2O3-ZnO复合光催化剂的制备和性能研究》篇一ZnO光催化剂及Al2O3-ZnO复合光催化剂的制备和性能研究一、引言随着环境问题日益严峻，光催化技术因其在降解有机污染物和净化空气方面的卓越性能而备受关注。

其中，ZnO作为一种高效的光催化剂，因其良好的化学稳定性、高光催化活性及无毒性等优点，被广泛应用于光催化领域。

然而，ZnO光催化剂仍存在一些不足，如光生电子和空穴的复合率较高、可见光利用率较低等。

为了提高ZnO光催化剂的性能，本研究将通过制备Al2O3/ZnO复合光催化剂，以提高其光催化活性和可见光利用率。

二、ZnO光催化剂的制备ZnO光催化剂的制备过程主要涉及原材料选择、反应条件的控制及后续处理。

具体步骤如下：1. 选择高质量的锌源（如硝酸锌）作为前驱体，采用溶剂热法或溶胶凝胶法在适当温度下进行反应。

2. 控制反应条件，如反应时间、温度和溶液的pH值等，以确保ZnO晶体的生长质量和纯度。

3. 对合成得到的ZnO进行后续处理，如洗涤、干燥和煅烧等，以提高其稳定性和光催化性能。

三、Al2O3/ZnO复合光催化剂的制备Al2O3/ZnO复合光催化剂的制备采用溶胶凝胶法和浸渍法相结合的方法。

具体步骤如下：1. 制备Al2O3前驱体溶液，并将其与ZnO混合，形成均匀的溶胶。

2. 通过浸渍法将溶胶涂覆在ZnO表面，形成Al2O3包覆层。

3. 在适当温度下进行煅烧处理，使Al2O3与ZnO紧密结合，形成复合光催化剂。

四、性能研究本部分将通过实验数据和图表，详细分析ZnO光催化剂及Al2O3/ZnO复合光催化剂的性能。

1. 催化活性测试：通过降解有机污染物（如染料、农药等）来评估光催化剂的催化活性。

在相同条件下，比较ZnO和Al2O3/ZnO复合光催化剂的降解效果。

2. 光吸收性能测试：利用紫外-可见光谱仪分析ZnO和Al2O3/ZnO的光吸收性能，比较两者在可见光区域的吸收能力。

3. 光电化学性能测试：通过电化学工作站测量光催化剂的瞬态光电流和电化学阻抗谱，分析其光电化学性能。

AgBr(Cl)ZnO复合纳米光催化剂的制备及其光催化性能研究的开题报告【题目】AgBr(Cl)ZnO复合纳米光催化剂的制备及其光催化性能研究【背景】光催化技术是一种优良的环境修复和废水处理方法。

ZnO具有优良的光催化性能，但是由于其速率缓慢、电荷重复性高和光生电子和空穴的容易复合等因素，其光催化活性和稳定性需要进一步提高。

Ag和Br(Cl)等元素是良好的光催化活性剂，加入到ZnO中可以提高其光催化性能。

因此，研究AgBr(Cl)ZnO复合光催化剂的制备方法及其光催化性能是非常有意义和必要的。

【研究目的】本研究旨在制备一种AgBr(Cl)ZnO复合纳米光催化剂，并研究其光催化性能，探究AgBr(Cl)元素的添加对ZnO光催化活性和稳定性的影响，为废水治理和环境修复提供一种高效、经济、环保的方法。

【研究内容】1. 预备实验：制备AgBr(Cl)ZnO复合纳米光催化剂的预备实验，包括制备AgBr(Cl)纳米光催化剂和ZnO纳米光催化剂。

2. 制备AgBr(Cl)ZnO复合纳米光催化剂：采用沉淀法、溶胶-凝胶法、共沉淀法等方法制备不同配比的AgBr(Cl)ZnO复合纳米光催化剂，并对其结构、形貌和组成进行表征。

3. 光催化性能研究：通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、表面等电位谱、Mott-Schottky曲线、气相色谱质谱仪等方法研究AgBr(Cl)ZnO复合纳米光催化剂的光催化性能及光催化机理。

【意义及预期成果】该研究将制备一种新型AgBr(Cl)ZnO复合纳米光催化剂，并研究其光催化性能，深入探究AgBr(Cl)对ZnO光催化活性和稳定性的影响机理，为光催化废水处理技术的发展提供一定的理论指导，并为环境修复提供一种高效、经济、环保的方法。

纳米ZnO复合光催化剂的制备及光催化性能作者：余宜武来源：《北方环境》2013年第09期摘要：本文采用离子交换法制备纳米ZnO/云母复合材料。

用制备的纳米ZnO/云母复合材料在紫外灯下光催化降解甲基橙溶液。

实验过程中采用重铬酸钾法测定催化过程前后甲基橙的COD值，通过UV检测确定以该纳米复合材料为催化剂，在不同条件下对甲基橙的光催化降解率。

结果表明：甲基橙溶液在pH值在5左右时，光催化降解率最高，H2O2浓度为0.9g/L 时，光催化率可达100%，且光催化降解率随纳米复合材料用量增加而增大，以及比较对去离子水和井水配制甲基橙溶液光催化性能。

关键词：离子交换；纳米ZnO/云母复合材料；光催化降解；甲基橙中图分类号：文献标识码：A文章编号1007-0370（2013）09-0127-05前言光催化降解是20世纪80年代兴起的一种新型环境污染处理方法，具有节能、高效、污染物彻底降解的优点[1-4]。

纳米ZnO因兼有半导体光催化剂的光电效应和纳米材料的量子效应且制备成本较低而备受人们关注。

本论文珠光颜料是以云母为基质，在其表面包覆一层高折射率的TiO2等金属氧化物薄膜复合而成。

纳米ZnO/云母复合材料是采用具有优良介电和耐酸碱等性能的片状云母为载体。

本实验采用自制纳米ZnO/云母复合材料作为光催化剂降解甲基橙，研究了纳米ZnO/云母复合材料用量；去离子水和井水配制的甲基橙溶液；甲基橙溶液的pH值；H2O2浓度等因素对纳米ZnO/云母复合材料光催化性能的影响以及为纳米ZnO/云母复合材料的应用提供实验和理论依据。

试验1.1纳米ZnO/云母复合材料的制备1.1.1离子交换的基本原理离子交换反应是可逆反应，但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的，而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。

如在含有SO42-的水溶液，通过ROH型离子交换树脂（除了离子交换树脂中交换基团以外的部分，都用符号R表示）时，发生的交换反应为：2ROH+SO42-→R2SO4+2OH-由于上述反应过程不断消耗ROH型树脂，并使它转化为R2SO4型树脂，造成树脂的交换能力减弱，直至失去交换能力。

ZnO纳米复合材料的制备、表征及其光催化性能的研究开题报告一、课题背景随着环境污染问题的日益突出，探索高效、环保的污染治理手段成为迫在眉睫的任务。

光催化技术由于具有高效、无二次污染等优点，被广泛应用于水处理、空气净化和有机污染物的降解等领域，成为一种重要的环境治理技术。

作为一种重要的光催化材料，ZnO因其光催化性能优异、低成本等特点得到了广泛关注。

目前，制备ZnO纳米结构已经成为探索ZnO光催化性能的热点研究方向之一。

同时，通过将ZnO与其他物质复合，可以进一步提高其光催化性能，因此开展ZnO纳米复合材料的研究对于提高光催化技术的效率和应用范围具有重要意义。

二、研究内容和目标本课题将采用常规化学合成法制备ZnO纳米复合材料，并对其进行表征。

同时，通过考察ZnO复合材料的光催化性能，探究不同复合材料对ZnO光催化性能的影响，以期为开发高效、稳定的光催化材料提供理论依据。

具体任务包括：1. 合成适宜的ZnO复合材料。

将ZnO与具有改善或增强其光催化性能的适宜物质进行复合，如碳材料、MnO2等，以提高其催化效率和稳定性。

2. 对制备的ZnO纳米复合材料进行结构、形貌和光学性质等的表征。

采用XRD、SEM、TEM等技术对复合材料的结构和形貌进行分析，使用UV-Vis分光光度计研究其光学性质。

3. 考察ZnO纳米复合材料的光催化性能。

对纳米复合材料进行光催化降解有机染料如罗丹明B等实验，研究复合材料在光照下催化降解上述污染物的催化性能及稳定性。

三、研究意义本课题旨在通过制备ZnO纳米复合材料，探究不同复合材料对ZnO 光催化性能的影响，为光催化应用提供一定的理论和实验基础。

同时，该项研究有望为ZnO纳米复合材料的应用提供一种新思路，进一步推动光催化技术的发展和应用。

本科毕业论文（设计）ZnO/Ag纳米复合薄膜的结构和光电性能研究2016年5月16日独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文(设计)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

此声明的法律后果由本人承担。

作者签名:二〇一年月日毕业论文（设计）使用授权声明本人完全了解鲁东大学关于收集、保存、使用毕业论文（设计）的规定。

本人愿意按照学校要求提交论文（设计）的印刷本和电子版，同意学校保存论文（设计）的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存论文（设计）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布论文（设计）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。

（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名:二〇一年月日目录1引言 (2)2实验过程与分析方法 (2)2.1纳米复合薄膜的制备 (2)2.2纳米复合薄膜的分析方法 (3)3实验结果与分析 (3)3.1氧化锌单层与银单层的XRR检测与分析 (3)3.2 ZAZ多层膜系统的XRD检测与分析 (4)3.3薄层电阻的测量 (6)3.4光学性质 (7)4结论 ................................................................... .9参考文献 .. (9)致谢 (10)ZnO/Ag纳米复合薄膜的结构和光电性能研究王文彬（物理与光电工程学院应用物理学2012级1班20122313537）摘要：两组透明导电ZnO/Ag/ZnO多层膜系统（ZAZ）依次进行直流磁控溅射沉积。

采用了不同的分析方法研究，分析银层厚度和氧化锌层厚度对ZAZ多层膜系统多层特性的影响。

利用X射线衍射，研究了银层厚度和氧化锌层厚度对多层膜结构的影响。

第六届全国环境化学大会水环境化学Ａｇ／ＡｇＢｒ＠ＺｎＯ光催化剂的制各及其降解甲基橙的研究徐远国，许晖，李华明＋，夏杰祥，尹盛，颜佳（江苏大学化学化工学院镇江２１２Ｏｌ３）氧化锌（ｚｎｏ）作为一种新型多功能无机材料，在很多领域有着广阔的应用前景，尤其是在光催化降解有机污染物有着独特的优势。

控制纳米氧化锌的形貌、在氧化锌表面或晶格中掺入其它元素在一定程度能够改变氧化锌的物理化学性能“’…。

本论文通过水热法一步合成Ａｇ／ＡｇＢｒ＠ＺｎＯ光催化剂。

并对其进行ｘＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＤＲＳ、ＸＰＳ等表征。

图１为ｚｒｌＯ和不同掺杂量的Ａｇ／ＡｇＢｒ＠ＺｎＯ催化剂的ＸＲＤ谱图。

图中可以看出，只有ＺｎＯｇｌＡｇ／ＡｇＢｒ的衍射峰的存在，并无其他杂质峰。

随着Ａｇ／ＡｇＢｒ量的提高，Ａｇ／ＡｇＢｒ的衍射峰强度逐渐增强。

ＺｎＯ衍射峰的位置没有偏移，表明Ａｇ／ＡｇＢｒ并未掺杂到ｚｎｏ的晶格中。

图１不同含量Ａｇ／ＡｇＢｒ＠ＺｎＯ催化剂的ＸＲＤ谱图图２为不同光催化剂在可见光下降解甲基橙（Ｍｏ）的光催化活性图，从图中可知，ＺｎＯ和Ａｇ／ＺｎＯ在可见光下对ＭＯ的降解效果不高，但引入Ａｇ／ＡｇＢｒ后，降解能力得到显著提高，并随着Ａｇ／ＡｇＢｒ的掺杂量的提高逐渐增强。

图２不同光催化剂的光催化活性降解率综合实验结果可知ＺｎＯ和Ａｇ／ＡｇＢｒ形成了异质结结构，起到了捕获空穴和载体作用，从而有利于电子空穴的分离，从而提高了其光催化活性。

其光催化机理如图三所不。

Ｖ｛ｓ’州）图３Ａｇ／ＡｇＢｒ／ＺｎＯ复合光催化材料光催化机理图基金项目：国家自然科学基金（Ｎｏ２１００７０２１２１０７６０９９），中国博士后基金（２０１１０４９０７８６）。

参考文献［１］ＰａｉｌＦｅｔａｌＦｅｎ－ｏｎｌａｇｎｅｆｉｓｍａｎｄｐｏｓｓｉｂｌｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎ＠ｉｎｔｒｏｎｉｃｓｏｆｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ－ｍｅｔａｌ—ｄｏｐｅｄＺｎＯｆｉｈｎｓＭａｔｅｒＳｃｉＥｎｇ，Ｒ，２００８，６２：１—３５［２］ｗａ】唱ＰｅｔａｌＨｉｇｈｌｙＥｆｆｉｃｉｅｎｔＸ／ｉｓｉｂｌｅ—ＬｉｇｈｔＰｌａｓｍｏｎｉｃＰｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔＡｇ＠ＡｇＢｒＣｈｅｍＥｕｒＪ，２００９】５：】８２】一】８２４Ag/AgBr@ZnO光催化剂的制备及其降解甲基橙的研究作者：徐远国， 许晖， 李华明， 夏杰祥， 尹盛， 颜佳作者单位：江苏大学化学化工学院 镇江 212013本文链接：/Conference_7509603.aspx。