硫化亚铜/四针状氧化锌晶须纳米复合材料的制备及其光催化性能(英文)

在聚乙烯吡咯烷酮的辅助下,采用多元醇法制备了不同铜/锌摩尔比的硫化亚铜/四针状氧化锌晶须纳米复合材料,并利用X射线衍射、场发射扫描电镜、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱对样品进行了表征.结果表明,在紫外光照射下,样品对甲基橙的光降解效率优于纯ZnO晶须.在铜/锌摩尔比低于4%时,样品的光催化性能随着铜/锌摩尔比增加而增加,但随着铜/锌摩尔比的继续增加,样品的光催化性能下降.此外,还采用周期实验来评价催化剂的稳定性.结果表明,该催化剂具有优异的光催化稳定性.     

简单低温水浴法合成鳞片状氧化铜/四针状氧化锌晶须复合光催化剂(英文)

以硝酸铜为原料,聚乙二醇(PEG,Mw=400)为稳定剂和模板剂,采用简单的低温水浴合成法成功合成了四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)表面负载鳞片状CuO的纳米复合光催化剂,系统研究了复合催化剂样品的晶体结构和形貌,通过荧光发光光谱(PL)和紫外光照射的条件下样品对阳离子污染物(亚甲蓝,MB)和阴离子污染物(甲基橙,MO)的光催化降解效率表征了样品的光催化性能,同时采用ICP-AES详细分析了PEG 400浓度对T-ZnOw表面负载CuO纳米颗粒数量的影响.结果表明,T-ZnOw表面有序地沉积了大量鳞片状CuO纳米颗粒,随着PEG 400浓度增加,T-ZnOw表面沉积的CuO纳米片数量逐渐增多,且CuO纳米片在T-ZnOw表面的排列更加有序.同时,PEG 400浓度的变化对合成样品特征发光峰的强度也有一定影响,当PEG 400浓度小于0.60 mol/L时,合成样品特征发光峰强度随着PEG 400浓度增大而减小;当PEG 400浓度大于0.60 mol/L时,样品的特征发光峰强度随之有所增加.在紫外光照射条件下,CuO/T-ZnOw纳米复合催化剂样品对MB和MO水溶液的降解均表现出优异的光催化活性,当PEG 400浓度≤0.60 mol/L时,样品的光催化活性随着PEG 400浓度的增大而增加;而当PEG 400浓度大于0.60 mol/L时,样品的光催化活性反而有所降低.此外,在相同条件下,所有样品对MB水溶液的降解效率明显高于对MO水溶液的降解效率.     

纳米-p-CuO/n-T-ZnOw复合催化剂的合成及其光催化性能研究

本文采用化学沉积法制备了纳米-p-CuO/n-T-ZnOw复合催化剂,讨论了合成体系中聚乙二醇-600(PEG-600)浓度对样品的物相、微观形貌以及光催化活性等的影响。研究结果表明:在合成体系中PEG-600对CuO纳米颗粒沉积在T-ZnOw表面起着重要的作用,随着PEG-600浓度的增加,T-ZnOw表面沉积的CuO纳米颗粒越密集;在紫外光照条件下,合成的样品对亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)的光催化降解率均明显高于单一T-ZnOw,p型CuO纳米颗粒沉积在n型T-ZnOw表面可以促使光生电子-空穴对发生分离,有效提高T-ZnOw的光催化活性;其中合成体系中PEG-600浓度为0.6 mol/L时制得的样品光催化活性最高。该研究可为简便低成本制备高性能纳米-p-CuO/n-T-ZnOw复合半导体催化剂提供参考。     

合成ZnO纳米阵列及刺突状CuO/ZnO异质结

采用低温水热法在掺氟SnO₂ (FTO)导电玻璃表面制备ZnO纳米阵列, 研究了前驱体溶液浓度摩尔配比对ZnO纳米阵列形貌、光学性能及其生长机理的影响. 研究发现, 随着前驱体溶液浓度摩尔配比的增加, ZnO纳米阵列形貌及光学性能也随之变化. ZnO纳米阵列高度逐渐降低, ZnO纳米阵列直径和光学带隙值大体上出现先增大后降低的趋势. 而当前驱体溶液(Zn(NO₃)₂:环六亚甲基四胺(HMT, C₆H₁₂N₄))浓度摩尔配比为5:5时, 其光学禁带值(3.2 eV)接近于理论值. 结果显示制备ZnO纳米阵列的最优浓度摩尔配比为5:5. 随后选用最优浓度摩尔配比下制备的ZnO纳米阵列为基底, 通过一种两步溶液法成功在其表面制备刺突状CuO/ZnO异质结.从场发射扫描电镜(FE-SEM)结果中可以清楚看见, 大量的CuO纳米粒子沉积在ZnO纳米阵列表面形成刺突状异质结结构.研究发现该CuO/ZnO纳米异质结相对于纯ZnO纳米阵列在紫外光下光催化性能明显增加. 最后, 讨论了CuO/ZnO纳米异质结光催化机理.     

不同表面形貌Cu2O空心球的制备及光催化性能

采用一步溶剂热法,以Cu(NO_3)_2·3H_2O为铜源,乙二醇(EG)为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,高温条件下制备形貌可控的Cu_2O空心球纳米材料。研究Cu(NO_3)_2·3H_2O与PVP的质量比值(w_(Cu(NO_3)_2·3H_2O)/w_(PVP))对Cu2O结构、形貌、比表面积以及光吸收特性的影响,并结合光催化机理讨论其对Cu_2O光催化性能的影响。此外,通过改变反应时间来研究Cu_2O的生长过程。结果表明,w_(Cu(NO_3)_2·3H_2O)/w_(PVP)=45时,得到的形貌为空心球表面覆盖纳米刺的Cu_2O纳米材料光催化性能最佳,在可见光辐照10 min的条件下,对甲基橙的降解率达94.3%。     

Cu2O/CNTs复合材料的制备及其光催化性能

以乙二醇为还原剂,采用溶剂热法在混酸(V_(H_2SO_4)/V_(HNO_3)=3∶1)超声处理的碳纳米管(CNTs)表面负载氧化亚铜(Cu_2O),通过改变CNTs的含量制备出球形Cu_2O/CNTs复合材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、N_2吸附-脱附、紫外-可见光漫反射(DRS)、有机总碳量(TOC)等对Cu_2O/CNTs进行表征;研究CNTs含量对Cu_2O/CNTs复合材料的结构、形貌、比表面积与孔径、光吸收特性的影响;结合光催化机理讨论CNTs对Cu_2O/CNTs光催化性能的影响。结果表明,当CNTs含量为0.2 g时,Cu_2O/CNTs的光催化性能最佳,在可见光照射60 min后,对甲基橙的降解率达到92.1%。