铁、镉复合掺杂氧化锌纳米粉体的制备及其光降解性能

来源期刊：材料科学与工程学报2013年第5期

论文作者：刘金生 刘少友 赵钟兴

文章页码：752 - 1499

关键词：水热合成;氧化锌;铁、镉掺杂;甲基橙;光催化;

摘    要：以ZnCl2,CdSO4,FeCl3和CO（NH2）2为原料采用水热合成法制备了铁镉复合掺杂ZnO纳米材料,并用红外、紫外光谱、XRD等技术对材料进行了表征。以甲基橙为降解底物,以紫外光为光源,探讨了前驱体的干燥温度、干燥时间、煅烧温度、煅烧时间、铁镉的掺杂量以及降解体系pH值对样品光催化降解甲基橙的影响。结果表明:铁、镉复合掺杂制得的改性ZnO粉体属六方晶系,掺杂的铁、镉离子进入了ZnO晶格,没有新相出现,粒子直径在8⁹nm;掺杂使得样品红外吸收增加,紫外-可见光谱出现蓝移;在160℃下干燥30min,290℃煅烧1h时所得1.65%Fe-0.39%Cd-ZnO纳米材料的光催化能力最好;在弱碱性条件下,加入质量1g/L时,样品对浓度为20mg/L甲基橙光照2h,其光催化降解率超过85%;甲基橙的光降解遵从一级反应动力学规律。