锆掺杂纳米ZnO粉体的制备及其光催化性能

摘要

以Na2CO3、ZnSO4和ZrOCl2·8H2O为原料，采用直接沉淀法制备了纯ZnO和掺锆ZnO的纳米粉体，并用XRD、FT-IR、UV-Vis、SEM和TEM等表征手段对其进行表征。用紫外灯作为光源，亚甲基蓝溶液为光催化反应模型降解物，研究了ZnO和掺锆ZnO纳米粉体的光催化性能，并考察了前驱体煅烧温度与时间、掺锆量以及催化剂加入量等因素对降解率的影响。结果表明，煅烧温度为700℃时，掺杂锆的ZnO与纯ZnO相比：晶粒结晶良好，样品粒度分布更均匀，粒径变小；掺锆后提高了ZnO的光催化活性，掺锆量为1%（摩尔比）的ZnO的光催化性能最好：加入催化剂量为0.8 g.dm-3，光降解时间为1h时，对亚甲基蓝溶液的降解率可达到98.65%。