鐵酸鋅基復合材料在各領域的研究現狀

付曉雨，畢 菲，李運成，周倍匯，李 慧

(吉林建筑大學材料科學與工程學院，吉林 長春 130118)

鐵酸鋅(ZnFe2O4)是一種優秀磁源，在水和空氣中有良好的穩定性，有著優異的物理和化學特性。目前鐵酸鋅(ZnFe2O4)在光催化[1]、電化學[2]、吸附[3]和氣敏領域[4]有廣泛的應用。本文針對鐵酸鋅目前的研究現狀，根據其在不同領域中的優缺點及其改進方法和效果，進行了分類總結。

1 鐵酸鋅在光催化領域的應用

鐵酸鋅(ZnFe2O4)的光化學穩定性良好，對可見光的利用率高，制作難度低，安全無毒，具有優異的磁性。但鐵酸鋅的帶隙僅有1.9eV，光生電子和空穴易發生復合，使得光催化效率變差。

近些年來，很多研究人員對ZnFe2O4基復合光催化劑進行了研究。Mohammad Javad Rashidi等人[1]采用兩步溶膠凝膠法，成功制備出了ZnFe2O4/NiTiO3復合光催化納米材料[圖1(a)]，之后又利用電泳沉積法，將所制備的ZnFe2O4/NiTiO3與摻氟氧化錫的玻璃進行復合。最終制得的復合光催化材料，其光伏轉換效率比ZnFe2O4高出6.6倍。在紫外光照射下，150min時，對甲基橙的降解效率可達到92%，而ZnFe2O4的降解效率在相同時間內只有68%。Mansheng Chen等人[2]先采用噴霧熱解法制備了ZnO/ZnFe2O4/SiO2，再以NaOH為捕獲劑，捕獲SiO2制備出了有較大空隙的ZnO/ZnFe2O4[圖1(b)]。在紫外光照射下，180min時對亞甲基藍的降解率達到98.9%。Chunlei Wang等人[3]通過調控Zn和Fe的摩爾比及劑量，采用靜電紡絲法制備出了ZnO/ZnFe2O4異質結光催化納米管[圖1(c)]，在500W氙燈的照射下，150min時對羅丹明B的降解率達到99%。Rui Zhang等人[4]采用水熱法，制備出了具有良好的磁回收性能的牡丹花狀雙Z型 PANI/BiOBr/ZnFe2O4光催化劑[圖1(d)]，在可見光照射下，60min時對甲基苯的還原效率達到了87.1%；……