微/纳米ZnO绒球的制备及其在自然光下催化降解有机染料性能

以谷氨酸氟硼酸（GluBF4）离子液体水溶液为反应介质,以物质的量比为1：6的二水合醋酸锌[Zn（Ac）2·2H2O]和氢氧化钠为原料,室温下制备前驱体,再微波辅助加热制备了纳米氧化锌粉体,获得了纳米结构微米尺寸纳米Zn O绒球.利用场发射扫描电镜（FESEM）、X射线衍射（XRD）、比表面（BET）、能量色散谱（EDS）等对产物进行了表征.所得产物为六方晶系纤锌矿结构,粉体粒径20.4 nm,绒球比表面积为28.3 m^2·g^-1,产物纯度较高,收率95.3%.同时探讨了纳米ZnO绒球生成的可能机理.该纳米材料在日光下显示较高的光催化活性和稳定性.分别配制浓度为10 mg·L^-1的100...

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Published in物理化学学报 Vol. 31; no. 8; pp. 1615 - 1620
Main Author 佟拉嘎 刘金艳 王岑晨 荣华 李巍
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京石油化工学院化学工程学院,北京,102617 2015
Subjects
光催化降解
微/纳米ZnO
微波辅助加热
有机污染物
氨基酸离子液体
Photocatalytic degradation
微波辅助加热
有机污染物
光催化降解
Amino acid ionic liquid
微/纳米ZnO
Organic contaminant
氨基酸离子液体
Microwave heating
Micro/nano ZnO
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ISSN1000-6818
DOI10.3866/PKU.WHXB201505141

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Summary:以谷氨酸氟硼酸（GluBF4）离子液体水溶液为反应介质,以物质的量比为1：6的二水合醋酸锌[Zn（Ac）2·2H2O]和氢氧化钠为原料,室温下制备前驱体,再微波辅助加热制备了纳米氧化锌粉体,获得了纳米结构微米尺寸纳米Zn O绒球.利用场发射扫描电镜（FESEM）、X射线衍射（XRD）、比表面（BET）、能量色散谱（EDS）等对产物进行了表征.所得产物为六方晶系纤锌矿结构,粉体粒径20.4 nm,绒球比表面积为28.3 m^2·g^-1,产物纯度较高,收率95.3%.同时探讨了纳米ZnO绒球生成的可能机理.该纳米材料在日光下显示较高的光催化活性和稳定性.分别配制浓度为10 mg·L^-1的100 mL甲基橙（MO）和甲基紫（MV）水溶液,30 mg纳米氧化锌为光催化降解催化剂,太阳光激发下5 h脱色率分别达到74.3%和96.9%;溶液总有机碳（TOC）含量随光降解的进行缓慢下降;光催化剂重复利用5次,催化剂形貌不变、颜色不变,质量基本未发生变化.
Bibliography:11-1892/O6
A novel, high-yielding synthesis of micro/nano ZnO pompons using glutamic acid fluoborate（Glu BF4） ionic liquid is reported. The precursor was prepared with zinc acetatedihydrate [Zn（Ac）2· 2H2O]and sodium hydroxide（molar ratio = 1：6） as starting materials in an aqueous solution of the Glu BF4 ionic liquid at room temperature, which was then heated by microwave to form nano-Zn O powder. The ZnO pompons were characterized using field emission scanning electron microscopy（FESEM）, X-ray diffraction（XRD）, specific Brunauer-Emmett-Teller（BET） surface area method, and energy dispersive spectrometry（EDS）. The product displayed a hexagonal wurtzite structure. The pompon diameter was determined to be20.4 nm, with a pompon specific surface area of 28.3 m^2·g^-1. A possible mechanism for the formation of the nano-Zn O pompons is discussed. The Zn O pompons displayed high photocatalytic reactivity and photostability under sunlight. Aqueous solutions of methyl orange（MO） and methyl violet（MV） containing the Zn O
ISSN:1000-6818
DOI:10.3866/PKU.WHXB201505141