NiO改性ZnO/共轭聚合物复合光催化剂的研究

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以硝酸锌为锌源,乙酸镍为镍源,氨水为沉淀剂,通过阴离子交换沉淀法制备了ZnO/NiO复合微粒。制备过程中考察了NiO和ZnO的质量比、热处理温度对ZnO/NiO光催化活性的影响,最终确定ZnO/NiO复合微粒的制备条件如下:ZnO和NiO的质量比为1:0.4,热处理温度为300℃。采用XRD、SEM、UV-vis DRS等手段对样品的结构、组成等进行了分析。结果表明,NiO的复合能够提高ZnO的可见光响应性,促进了ZnO中光生电子-空穴的分离。降解苯酚的光催化结果表明,NiO改性ZnO能够有效提升ZnO的可见光催化活性,ZnO/NiO复合材料具有一定的光催化稳定性。以乙酸镍为镍源,氨水为沉淀剂,通过阴离子交换沉淀法制备了NiO改性CDPAN的CDPAN/NiO复合微粒。制备过程中考察NiO和CDPAN的质量比、热处理温度、热处理时间、水和二甲基亚砜溶剂的质量比等条件对CDPAN/NiO光催化活性的影响,最终确定CDPAN/NiO复合微粒的制备条件如下:NiO和CDPAN的质量比为0.1:1,热处理温度为230℃,热处理时间为2 h,水和二甲基亚砜溶剂的质量比为1:15。采用XRD、SEM、UV-vis DRS、PL等对样品的结构、组成等进行了分析。结果表明,所制备的NiO为N掺杂的NiO,禁带宽度较小,NiO附着在CDPAN的表面,显著提高了CDPAN的可见光响应性,提升了CDPAN中光生电子-空穴的分离效率。降解甲基橙的光催化结果和还原对硝基苯酚的光催化还原结果表明,NiO改性CDPAN能够有效提升CDPAN的可见光催化活性,CDPAN/NiO材料具有一定的光催化稳定性。以硝酸锌为锌源,乙酸镍为镍源,氨水为沉淀剂,通过阴离子交换沉淀法制备了NiO改性ZnO/共轭聚合物的ZnO/CDPAN/NiO纳米复合微粒。制备过程中考察了ZnO、NiO和CDPAN的质量比、热处理温度对ZnO/CDPAN/NiO光催化活性的影响,确定ZnO/CDPAN/NiO复合微粒的最佳制备条件如下:ZnO、CDPAN和NiO的质量比为1:1:0.5,热处理温度为230℃。采用XRD、SEM、TEM、UV-vis DRS以及PL等方法对样品的结构、组成等进行了表征。结果表明,NiO组分的添加能够有效控制ZnO粒径的增大,提高材料的比表面积,进而提高材料的光催化活性。光催化捕捉实验结果表明,光生空穴是甲基橙溶液降解过程中的主要活性中心,进而推断出ZnO/CDPAN/NiO材料降解MO过程的光催化机理。
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