纳米氧化锌的制备及其光催化降解印染废水的研究

纳米氧化锌的制备及其光催化降解印染废水的研究第23卷第4期2009年12月开封大学学报JOURNALOFKAIFENGUNIVERSITYVol_23No．4Dee．2o09纳米氧化锌的制备及其光催化降解印染废水的研究刘双枝，石海洋(开封大学化学工程学院，河南开封475004)摘要：采用直接沉淀法，制备出n型半导体氧化物ZnO纳米粒子．通过XRD、TG—DAT等手段对该氧化物的结构和热稳定性进行了分析．XRD物相分析表明该产物为六方晶系；TG—DAT表明前驱体碱式碳酸锌分解生成ZnO的温度为239℃．研究了焙烧温度、催化剂用量以及光照等条件对ZnO光催化性能的影响．利用红外光谱分析的方法验证了其光催化降解效果．结果表明，在适当的用量及紫外光照射下，530℃焙烧得到的ZnO纳米粒子对活性翠蓝K—GL、活性染料B—RN有极强的光催化降解活性．关键词：纳米氧化锌；直接沉淀法；光催化；可溶性活性染料中图分类号：O614．241文献标识码：A文章编号：1008—343X(2009)04—0090—050引言印染废水具有组成复杂、色度高、生物难降解物质浓度高等特点，目前采用的化学絮凝法、活性污泥法以及生物膜法等处理方法难以达到令人满意的效果．近年来，利用半导体纳米材料多相光催化氧化以消除环境中各种污染物的研究日益增多⋯l2J．研究中，多采用半导体氧化物及其复合氧化物为光催化剂，如TiO，，ZnO，ZnO／TiO等．其中ZnO是一种重要的工业原料，它广泛应用于涂料、橡胶、陶瓷、玻璃等多种工业品以及化妆品和药物的生产加工中．除此之外，纳米ZnO还具有光催化性能，在环境污染治理方面扮演极其重要的角色．笔者以ZnSO、NHHCO3为原料，制备出了n型半导体氧化物ZnO纳米粒子．通过XRD、TG—DAT等手段对该氧化物的结构和热稳定性进行了分析．用ZnO纳米粒子作光催化剂，对可溶活性染料活性翠蓝K—GL以及活性染料B—RN进行了光催化降解实验；以高压汞灯为光源，并且就焙烧温度、催化剂用量以及光照等条件对ZnO光催化性能的影响进行了探讨；利用红外光谱分析的方法验证了其光催化降解效果．研究发现，该材料对水溶性活性染料有较好的光催化降解性能．1实验1．1催化剂的制备采用直接沉淀法制备ZnO纳米粒子．首先制备高度分散的、易分解的前驱体，然后通过前驱体的热分解反应制得ZnO纳米粒子．取ZnSO·7