氧化锌/辉沸石复合光催化材料的制备及其性能

doi:10.11962/1006-4990.2020-0153

摘要/Abstract

摘要：

以七水硫酸锌为前驱体,天然辉沸石为载体,以直接沉积法制备了纳米氧化锌/辉沸石复合材料。结合XRD、BET和SEM等表征手段对样品的物相组成、孔结构特性及微观形貌做了检测分析,并且探究了不同氧化锌负载量及煅烧温度对纳米氧化锌/辉沸石复合材料降解亚甲基蓝性能的影响规律。结果表明：复合材料实现了六方铅锌矿相氧化锌与辉沸石的紧密复合与有效分散,且该复合结构能够有效抑制光生载流子的复合,改善材料的吸附性能,进而提高材料的光催化效率;当复合材料中氧化锌负载量为30%（氧化锌与沸石的质量比）、煅烧温度为300 ℃时,材料对亚甲基蓝的光催化性能最优。

关键词: 纳米ZnO, 天然辉沸石, 光催化, 亚甲基蓝

Abstract:

Using ZnSO₄·7H₂O as precursor and stellerite as carrier,ZnO/stellerite photocatalytic composites were prepared by direct deposition.The phase compositions,aperture character and micromorphology of the as-prepared composites were char-acterized by XRD,BET and SEM,respectively.In addition,the effects of ZnO loading amounts and calcination temperatures on the degradation properties of methylene blue of nano-ZnO/stellerite photocatalytic composites were investigated.The re-sults showed that the composite material realized the close combination and effective dispersion of hexagonal lead zinc oxide and pyroxene,and the composites′ structure effectively inhibited the recombination of photogenerated-carrier,improved the adsorption performance and photocatalytic efficiency of the material.With 30%（mass ratio of ZnO to stellerite） ZnO loaded and calcination temperature of 300 ℃,the composite exhibited the best photocatalytic performance.

Key words: nano-ZnO, stellerite, photocatalysis, methylene blue

中图分类号:

TQ132.41

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图/表 7

图1

图2

表1

图3

图4

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表2

参考文献 17

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样品	比表面积/ （m²·g^-1）	孔体积 / （cm³·g^-1）	平均孔径/ nm
辉沸石	6.351	0.017	10.651
SZ-10%-350 ℃	9.935	0.028	11.349
SZ-20%-350 ℃	12.122	0.030	9.851
SZ-30%-350 ℃	13.025	0.037	11.322
SZ-40%-350 ℃	11.975	0.032	10.777
SZ-50%-350 ℃	9.235	0.033	14.247

样品	煅烧温度/℃	时间/ h	平均晶粒尺寸/nm	k/ min^-1	R²
SZT-105 ℃	105	—	34.503 7	0.000 33	0.942 45
SZT-200 ℃	200	2	71.228 6	0.000 34	0.839 60
SZT-250 ℃	250	2	17.866 8	0.012 95	0.993 40
SZT-300 ℃	300	2	16.889 1	0.030 91	0.998 57
SZT-350 ℃	350	2	20.868 3	0.022 99	0.993 29
SZT-400 ℃	400	2	23.414 5	0.015 76	0.987 11
SZT-450 ℃	450	2	23.735 1	0.014 16	0.986 94
纯 ZnO	300	2	28.750 6	0.034 88	0.992 79

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