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碳质料修饰氧化锌纳米棒阵列的制备与光催化机能研究

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碳质料修饰氧化锌纳米棒阵列的制备与光催化机能研究

 

【摘要】:半导体光催化技能,作为一种绿色抱负的技能,可以通过水解析、二氧化碳光还原以及污染物降解将太阳能转化为化学能。氧化锌作为一种直接带隙宽禁带半导体质料,具有机能优异、价值低廉、易制备以及对人体无害等利益。因此,连年来被学术界认为是一种重要的半导体质料,可是由于氧化锌的光腐化造成了其在光照下的不不变,大大限制了氧化锌的实际应用。如何提高氧化锌在光催化回响中的不变性仍是一个挑战。本课题报道了碳质料修饰的氧化锌纳米棒阵列的制备以及其二氧化碳光还原不变性研究。本文合成氧化锌纳米棒阵列的制备工艺是水热法,同时实现了碳质料对氧化锌纳米棒阵列的双修饰,即碳包覆和碳掺杂。本课题利用了差异质量的葡萄糖(0.05g、0.1g、0.2g、0.3g)作为碳源。操作TEM、SEM、UV-Vis、Raman、PL、EIS等阐明手段对合成质料的布局和光学机能举办了表征。研究功效表白,碳质料的修饰可以大大提高氧化锌纳米棒阵列的不变性,抑制了光催化回响进程中的光腐化。同时由于碳质料的修饰,氧化锌纳米棒阵列大大提高了光生电子和空穴的疏散和迁移。基于上述的协同浸染,碳质料修饰后的氧化锌纳米棒阵列的光催化二氧化碳还原不变机能大大提高。本文还探究了光催化质料的光电机能,发此刻可见光下,当碳质料修饰时,光电流提高了4.4倍,光电机能的功效进一步验证了我们的设想。最后,本文探究了碳质料的双修饰提高氧化锌纳米棒阵列不变性的机理。


碳材料修饰氧化锌纳米棒阵列的制备与光催化性能研究

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