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纵向多孔及实心ZnO微纳米棒的制备、表征及其光催化性能研究
  • ISSN号:1005-023X
  • 期刊名称:《材料导报》
  • 时间:0
  • 分类:TB383[一般工业技术—材料科学与工程] O643.3[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]青岛科技大学材料科学与工程学院,青岛266061, [2]青岛科技大学中德科技学院,青岛266061, [3]青岛科技大学机电工程学院,山东省高分子材料先进制造技术重点实验室,青岛266061, [4]青岛科技大学化学与分子工程学院,生态化工国家重点实验室,青岛266042
  • 相关基金:国家自然科学基金(50972063;51272117;51572137);山东省泰山学者工程专项经费资助
中文摘要:

以硝酸锌和六次甲基四胺为原料,水为溶剂,采用低温水热法制备出具有优异光催化性能的六方纤锌矿结构ZnO微纳米棒,并研究了合成过程中磁力搅拌及原料溶液浓度对制备产物形貌及光催化性能的影响,建立了其光催化降解甲基橙的动力学方程。结果表明,搅拌条件下制备的产物为纵向多孔的棒状 ZnO,无搅拌条件下制备的产物为实心ZnO纳米棒.优选出的硝酸锌和六次甲基四胺浓度均为0.025 mol/L。相比于实心 ZnO 纳米棒,纵向多孔的棒状ZnO具有更优异的光催化性能,在紫外光照射20 min后,对甲基橙的降解率达到100%。通过动力学模型拟合发现,纵向多孔的棒状 ZnO 具有更大的催化速率常数(0.2942 min^-1),是实心 ZnO 纳米棒催化速率常数(0.1306 min^-1)的2.25倍。

英文摘要:

Hexagonal wurtzite structured ZnO micro-nanorods with excellent photocatalytic performance were synthesized by a low temperature hydrothermal method using zinc nitrate and hexamethylene tetramine as raw mate-rials and water as solvent.The influence of the magnetic stirring and hydrothermal solution concentration of the raw materials on the product morphology and the photocatalytic performance were investigated in detail,and the dynamics equation of the photocatalytic degrading methyl orange was established.The results showed that the as-prepared pro-duct was axially porous rod-like ZnO or solid ZnO nanorods when the magnetic stirring was or was not carried out,re-spectively.The optimal concentrations of zinc nitrate and hexamethylene tetramine are both 0.025 mol/L.Compared to solid ZnO nanorods,the axially porous rod-like ZnO has more excellent photocatalytic performance,and the degra-dation rate of MO solutions over it could reach 100% under UV light irradiation for 20 min.The result of the kinetics model fitting showed that the catalytic rate constant (0.2942 min^-1 )of the axially porous rod-like ZnO is 2.25 times as much as that of solid ZnO nanorods (0.1306 min^-1 ).

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期刊信息
  • 《材料导报:纳米与新材料专辑》
  • 主管单位:重庆西南信息有限公司(原科技部西南信息中心)
  • 主办单位:重庆西南信息有限公司(原科技部西南信息中心)
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  • 国际标准刊号:ISSN:1005-023X
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1078/TB
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