碳点修饰多孔ZnO纳米棒增强光催化性能

摘要

首先采用溶剂热法制备具有良好光催化降解性能的多孔ZnO纳米棒,随后采用化学沉积法在ZnO纳米棒表面修饰碳点,成功制备碳点修饰多孔ZnO纳米棒系列光催化剂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)分光光谱等技术对系列样品进行表征.通过测试系列样品在氙灯光源照射下,降解有机污染物(罗丹明B和苯酚)的光催化性能,发现碳点修饰多孔ZnO纳米棒能有效增强ZnO的光催化性能,其中质量分数为1.2％碳点修饰ZnO纳米棒(CZn1.2)表现出最高的光催化降解罗丹明B活性,为纯多孔ZnO纳米棒的2.5倍;同时,在氙灯光源照射下,碳点修饰多孔ZnO纳米棒具有很强的氧化性,能够催化苯环的开环反应,实现对苯酚的降解.其光催化活性的增强在于碳点修饰多孔ZnO光催化材料中,碳点作为光生电子受体,促进半导体光生电子与空穴的有效分离,从而增强光催化性能.