銀摻雜對納米氧化鋅的光催化性能影響

【摘 要】本文采用高分子凝膠法制備了納米ZnO/Ag納米復合粉體。用高壓汞燈和太陽光照射降解摻有復合粉體的次甲基藍溶液，通過時間和降解率曲線，對其光催化活性進行分析。從而得出最佳的銀摻雜量和降解條件。

【關鍵詞】摻雜；納米；光催化

0.引言

納米ZnO因尺寸小，比表面積大，表面鍵態與顆粒內部的不同，表面原子配位不全等，導致表面的活性位置增多，形成了凹凸不平的原子臺階，增大了反應接觸面，為做催化劑提供了必要的條件。用納米氧化鋅作光催化劑，不僅可加速有機物分解，在適當條件下還能合成有機物和無機物。因而被認為是極具應用前景的高活性光催化劑之一，在環保上有廣闊前途。但是，純ZnO光催化效率較低，難以工程化應用。半導體復合或摻雜等能提高其光催化效率，因而納米氧化鋅復合粉體的研究引起廣泛關注。

1.實驗部分

按稱取4.4克Zn（CH3COO）2·2H2O和一定量的AgNO3，加入100mL水，并滴加少量硝酸使不溶物溶解，調節pH值為3左右。加入重量比為5：1的一定量的丙烯酰胺和網絡劑，加熱使其完全溶解，在引發劑的引發下，70℃聚合約1.5h，得略顯白色半透明的濕凝膠。將其放入80℃的干燥箱中干燥一定時間，得到黃色多孔狀干凝膠，然后在不同的溫度下燒結一定時間，得到所需的粉體。

在反應過程中加入乙二醇、三乙醇胺、1231、吐溫等添加劑制備納米氧化鋅，其余步驟與上述相同。

稱取一定質量的粉體，放入一定濃度的有機物中，在不同的pH值和溫度下，在磁力攪拌器的攪拌下，用高壓汞燈照射，定時取樣，用721分光光度計和紫外-可見光分光光度計測其吸光度，做出時間和降解率曲線。進行比較，找出最佳降解條件。

稱取一定質量的粉體，放入一定濃度的有機物中，搖勻，不攪拌，以太陽光為光源進行光催化降解實驗，定時取樣，用721分光光度計和紫外-可見光分光光度計測其吸光度，做出時間和降解率曲線，與用高壓汞燈為光源的降解實驗進行比較。并用紫外-可見光分光光度計對所取樣品進行全程掃描。

3.結論

利用高分子凝膠法，在550℃燒結3h，Ag的摻雜量為1.0%時，制備的ZnO/Ag復合粉體的光降解性能最好，且當溶液pH值為9.0時，粉體的活性較大。 [科]

【參考文獻】

[1]馬正先，韓躍新等.納米氧化鋅的制備與應用研究進展[J].礦產保護與利用，2002，（1）：37-43.

[2]牛新書，杜衛平等.摻雜稀土氧化物的ZnO材料的制備及氣敏性能[J].稀土，2004，24（6）：44-47.