参考资料--Mn掺杂ZnO的制备与光催化活性的研究.doc

目录 摘要 2 Abstract 3 第一章 前言 4 1.1 多相光催化反应 4 1.2 半导体光催化机理 5 1.3 半导体光催化效率的影响因素及提高途径 7 1.4 ZnO及掺杂ZnO的结构和性质 11 1.5 纳米ZnO的用途 13 1.6 纳米ZnO合成方法 13 1.7 掺杂纳米ZnO的制备方法 16 1.8 纳米ZnO的主要表征分析方法 17 1.9 课题背景及研究意义 20 1.10 本课题的主要研究内容 21 第二章 纳米ZnO样品的制备 23 2.1主要试剂与仪器 23 2.1.1试剂 23 2.1.2实验仪器及表征仪器 23 2.2 实验步骤 25 2.2.1 一维ZnO纳米棒的制备 25 2.2.2 Mn2+掺杂一维ZnO纳米棒的制备 25 2.2.3 ZnO纳米晶体光催化实验 25 2.3反应机理的讨论 26 第三章 表征测试及结果讨论 27 3.1一维ZnO纳米晶体的表征测试 27 3.1.1一维ZnO纳米棒晶体的表观形貌 27 3.1.2 XRD分析 28 3.1.3 ZnO纳米晶体的漫反射吸收分析 29 3.1.4 表面光电压性质分析 31 3.1.5 红外光谱分析 32 3.1.6 光催化降解茜素红 33 3.2 小结 34 结 论 35 参考文献 36 致谢 42 摘要 纳米ZnO其形貌的多样性造成它不同形貌下有着不同的表面光电性质，而不同元素的掺杂对它也有影响。在一般阳离子的掺杂中，掺杂原子会取代原有的原子，使掺杂原子上有多余的电子或者缺电子,从而使掺杂后的ZnO在吸附、催化和气敏等方面的性能得到了很大的提高。 本文通过一种成熟的水热合成法，制备了ZnO和掺杂Mn2+的ZnO纳米棒。分别用SEM，XRDIR,紫外－可见吸收以及表面光电压谱对ZnO在掺杂前后的形貌、光、电等性质进行了研究。采用波长大于420 nm的可见光进行了ZnO光催化降解茜素紅(AR)的实验，进行光催化效果的评价。实验结果表明，掺杂后的Zn1-xMnxO有较显著的光催化性能。因此，Mn2+的掺杂使ZnO在可见光有较好的吸收，并有较好的光催化活性。 关键词： ZnO纳米棒，Mn2+掺杂，表面光电压，可见光催化 Abstract ZnO nanoparticels have different optical and electrical properties due to the diversity of its morphology and different elements of the doping. Generally, doping atoms will replace the original atom, so that there is excess electron on the doping atoms or electron-deficient. Such doped ZnO increase in adsorption, catalysis and gas sensing properties of the areas. In this paper, pure ZnO and Mn2+ doped ZnO were synthesized though a mature hydrothermal method. SEM, XRD, IR, UV-visible absorption and surface photovoltage spectroscopy were used in comparison analysis of the morphology, optical, electrical and other properties. Before and after doping. photocatalytic degradation of alizarin red (AR) was carried in the visible light irradiation whose wavelength is longer than 420 nm, comparison between the two samples can be found that the doped Zn1-xMnxO have more significant photocatalytic properties. Therefore, Mn2+ in the doped ZnO nanorods have better absorption in the visible light and have good photocatalytic activity. Key words: