燃料/氧化剂比值对ZnO超细粉体形貌和光催化性能的影响

摘要

以蔗糖为燃料、硝酸锌为氧化剂/锌源,采用溶液燃烧法合成ZnO超细粉体.采用XRD、SEM、比表面分析仪、紫外-可见分光光度计等现代测试方法,研究了燃料与氧化剂摩尔比(φ值)对合成粉体的物相组成、微观形貌、比表面积、吸收光谱和光催化性能等的影响.实验结果表明,在点燃温度为500℃时,不同燃料/氧化剂比(φ=0.5,1.0,1.5,2.0)均可合成超细ZnO粉体,颗粒平均径向尺寸小于150nm；但其微观形貌、比表面积和光催化性能随φ的不同而变化,当φ=1.5时,所合成的ZnO粉体具有最小平均晶粒尺寸(26.93 nm)、最大晶格畸变率(ε=-3.9×10-3)和最高比表面积(24.83m2.g-1),因而其具有最佳光催化活性,在高压汞灯照射60min条件下,对甲基橙溶液(10mg/L)的降解率可达98.2％,且光催化反应符合一级动力学规律.