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摘 要：纳米氧化锌作为一种新型的纳米材料，由于具有独特的光电、催化、气敏等性能而引起了人们的极大关注。本文以醋酸锌和氨水为原料，采用均匀沉淀法合成了纳米氧化锌，通过FT-IR、XRD、UV-Vis、SEM等测试技术对其进行了结构表征。以甲基橙溶液为目标降解物，在300W汞灯照射下对甲基橙溶液进行光催化降解实验。结果表明，通过该方法合成的纳米ZnO为751方晶系结构，对甲基橙溶液具有良好的光催化性能，降解率达到77.3%左右。同时，并对ZnO光催化材料未来发展趋势进行了展望。29186
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毕业论文关键词：纳米氧化锌；合成；表征；光催化
The Preparation of Nano Zinc Oxide by Homogeneous Precipitation Method And the Study on Its Performance
Abstract：Nano zinc oxide(ZnO)，as a new type of nano materials，has attracted great attention due to its unique photoelectricity、catalysis and gas sensitive properties． In this paper， nanosized ZnO has been prepared by homogeneous precipitation with zinc sulfate and ammonium hydroxide as raw materials, and has been characterized by fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)、Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis)、X-ray diffraction (XRD)、scanning electron microscope (SEM)．The photocatalytic activity was tested by the degradation experiment of methyl orange solution under the irradiation of 300W mercury lamp．The results showed the product synthesized by this method was hexagonal system structure and had good photocatalytic properties，the degradation of methyl orange solution rate was around 77.3%．Meanwhile，the development in the future of zinc oxide photocatalytic materials was prospected．
Key Words：Nano Zinc Oxide；Synthesis；Characterization；Photocatalysis
目 录
摘 要 1
引 言 2
1 实验部分 3
1.1 仪器与试剂 3
1.2 实验方法 4
2 结果与讨论 4
2.1 傅立叶-红外(FT-IR)光谱分析 4
2.2 X射线衍射(XRD)分析 5
2.3 紫外-可见吸收光谱(UV-VIS)分析 6
2.4 扫描电镜(SEM)分析 6
3 光催化性能 6
3.1 光催化降解实验过程 6
3.2 降解结果 7
展 望 8
参考文献 8
致 谢 11
均匀沉淀法制备纳米氧化锌及其性能研究
引 言
21世纪是纳米材料研究迅速发展的一个世纪，纳米材料的研究是一门新兴的学科，是纳米科技的一个重要分支[1-5]。纳米材料是指在结构上具有l~100nm之间纳米尺度特征的材料。纳米尺度大于原子和分子，但是小于常见的块体材料，是介于宏观物质与微观物质之间的亚稳定状态的物质[6]。目前对以上纳米材料的特殊性能的研究已成为当今科学研究中最为活跃的领域之一[7]。
如今纳米材料的制备方法有很多种。按制备的体系和状态分有固态法、气相法和溶液法。气相法主要有气体冷凝法、氢电弧等离子体法、化学气相沉积法等方法。常用的固相法有固相物质热分解法、物理粉碎法和机械合金化法等。液相法一般为溶胶-凝胶法、水热反应法、水解法、沉淀法、微波法、电解法等。其中溶胶-凝胶法包括金属醇盐与非醇盐两种方法[8-10]。该方法制得的纳米材料纯度比较高，分散性能好，管径分布均匀，且反应容易控制，副反应较少，但是原料成本高，且有机溶剂对人体的健康有一定的危害。直接沉淀法[11-13]对防止沉淀剂局部浓度过高所造成的溶液中局部过饱和度过大的效果较差，从而使得溶液中同时进行均相成核和非均相成核这两种成核，造成沉淀粒度分布不均，而均匀沉淀则避免了这种现象。均匀沉淀法[14-15]则是利用某一化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢、均匀地释放出来，在此时加入的沉淀剂不是马上与被沉淀组分发生反应，而是使沉淀剂通过化学反应在整个体系中迟缓、均匀地分离出来，其特点是构晶离子的过饱和度在整个体系中比较的均匀。这样使所制备的样品粒子粒径小而均匀[16]。该方法得到产物的粒径均匀而致密，洗涤过滤比较容易、团聚少，避免了杂质的共沉淀。常用的均匀沉淀剂是CO(NH2)2和C6H12N4、NH3•H2O等。