水热法制备Mn掺杂ZnO及其光催化性能研究

摘要

ZnO是一类具有广阔应用前景的光催化材料,但是光生载流子复合率高等问题限制了其进一步应用。本研究使用水热法制备了Mn掺杂ZnO粉体,测试了该粉体的物相组成、孔隙结构、发光性质和光催化性能。结果表明,当Mn替代0.5%Zn时,Mn占据了ZnO晶格中Zn的位置,粉体粒度小、比表面积大,抑制了光生载流子的复合,降低了禁带宽度,拓宽了光的响应范围。在8 W、365 nm紫外光条件下光照70 min后,制备的Mn 0.05 Zn 0.95 O粉体对刚果红降解率达到了97.4%,COD去除率达到了76.34%;Mn 0.05 Zn 0.95 O对罗丹明B吸附最好,对亚甲基蓝降解最好;对刚果红连续降解4个循环后,降解率降低了6.6%。该研究成果为光催化降解有机废水提供了技术支撑。