零維和一維納米導(dǎo)電材料的制備、表征及應(yīng)用.pdf

1、氧化鋅納米材料是一種優(yōu)異的n型半導(dǎo)體,屬于六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。氧化鋅的禁帶寬為3.3~3.6 eV,在室溫下,其激子束縛能為60 meV,另外由于它的白度高、無(wú)毒、化學(xué)穩(wěn)定性、生產(chǎn)成本低而得到了廣泛的應(yīng)用。其中由于鋁摻雜氧化鋅的原材料廉價(jià)易得,光電性能好,因此對(duì)其報(bào)道比較多。本文采用了具有操作簡(jiǎn)單,可以大規(guī)模生產(chǎn)與環(huán)境經(jīng)濟(jì)友好的化學(xué)共沉淀法制備鋁摻雜氧化鋅(AZO)納米粉末,另外研究了AZO納米粉末的導(dǎo)電性能,將AZO用于有機(jī)污染物的光催化

2、降解處理領(lǐng)域,研究了其光催化活性。相關(guān)的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下所述:
　　(1)納米導(dǎo)電材料的制備:以ZnSO4·7H2O為主要原料,Al2(SO4)3·18H2O為待摻雜原材料,混合堿NaOH和Na2CO3為沉淀劑,采用化學(xué)共沉淀制備了AZO粉末。將制備的樣品分別采用XPS,XRD,SEM,DLS,TEM,TGA、FT-IR等測(cè)試方法去表征,制備粉末壓片后用四探針測(cè)其電阻率。在本實(shí)驗(yàn)中,探究了鋁摻雜濃度,二次熱處理?xiàng)l件(焙燒溫度、時(shí)

3、間、氣氛等)等對(duì)AZO粉末的結(jié)構(gòu)、性能、形貌、表面成分等影響。測(cè)試結(jié)果說(shuō)明:在最佳的工藝條件下制備的AZO的結(jié)構(gòu)是ZnO的六角纖鋅礦型,而且沿著 c軸方向擇優(yōu)生長(zhǎng),所制備的AZO納米材料的電阻率最小為1.82×10-3Ω?cm。
　　(2)粉末的光催化活性:以氮?dú)庀卤簾?00℃保溫2小時(shí)制備的粉末作為催化劑,甲基橙MO為待降解染料,分別采用紫外燈和太陽(yáng)光為光源,研究了AZO的光催化活性。本實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)鋁摻雜量,甲基橙的初始濃度,懸