文档介绍：学校代码 10530 学号 200813031268
分类号 TQ-32 密级

硕士学位论文
聚苯胺及银修饰的纳米氧化锌的制
备、表征及其光催化性能的研究
学位申请人杨忠美
指导教师戴文利教授
张平教授
学院名称化学学院
学科专业高分子化学与物理
研究方向高分子材料成型与流变学

二〇一一年五月二十一日
Synthesis and Characterization of ZnO
Nanocrystals Modified by PANI or Ag and
Their Photocatalytic Properties

Candidate Yang Zhongmei
Supervisor Dai Wenli Professor
Zhang Ping Professor
College College of Chemistry
Program Rheology and Moulding of Polymer Materials
Specialization Polymer Chemistry and Physics
Degree Master
University Xiangtan University
Date May 21, 2011
湘潭大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的
研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或
集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均
已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名: 日期: 年月日

学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保
留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借
阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行
检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。

作者签名: 日期: 年月日

导师签名: 日期: 年月日
湘潭大学硕士学位论文
摘要
近年来,金属氧化物半导体材料(SMOs)因其在纳米器件、太阳能电池、LED、
生物医药、光催化上的应用潜力被大量地研究和开发。在这些半导体光催化剂中,纤锌
矿结构的纳米氧化锌(ZnO)因其易合成、价格低廉、无毒、性能优越而吸引了研究人
员的极大兴趣,在光降解有机污染物方面显示出良好的应用前景。然而,纳米 ZnO 作
为光催化剂单一使用,仍存在一些不足,比如:光催化效率低、易光蚀、易酸蚀、可见
光范围响应微弱。因此,随着环境污染的日益严重,研究改进纳米 ZnO 的光催化性能
具有重要的意义及广阔的应用前景。
本文着眼于改性纳米 ZnO 的光催化能力,用简单易行的方法分别制备了共轭高分
子及银纳米晶修饰的 ZnO。经聚苯胺修饰的纳米 ZnO 不仅具有了可见光光催化活性,
并且具备了抗光蚀的性质。此外,通过研究其对亚甲基蓝(MB)的光催化降解行为,
优化了其制备条件并且完善了复合光催化剂的催化机理。经银纳米晶修饰的 ZnO 具有
优异的光催化性能,其效率明显好于纯 ZnO 与商品化的 TiO2(P-25),对于有机废水的处
理具有一定的现实意义。
本文采用紫外光辅助合成的方法分别制备了单层聚苯胺修饰的纳米 ZnO 及 Ag/ZnO
异质结构材料,利用 XRD、TEM、FT-IR、XPS、PL 等对其进行了表征。通过亚甲基蓝
(MB)的光催化降解实验,详细地讨论了不同聚苯胺含量及银含量分别对 PANI/ZnO,
Ag/ZnO 光催化活性的影响,并且讨论了它们的相关机理。光催化实验的结果表明复合光
催化剂的性能要好于单一的 ZnO,并且聚苯胺及 Ag 的含量存在着最优值,过多或过少
的含量都不利于 ZnO 性能的提高。
总而言之,我们合成了两种基于 ZnO 的复合光催化剂,一种是利用共轭高分子聚
苯胺修饰的,另一种是利用与贵金属银形成异质结构材料。它们的光催化实验的结果均
表明复合后可以提高 ZnO 的光催化降解性能,达到了改性的目的。此外,该方面的研
究也充实了光催化降解有机污染物的机理为该技术的现实应用提供一定的参考。

关键词:复合光催化剂,氧化锌,聚苯胺,银纳米晶,亚甲基蓝
I
聚苯胺及银修饰的纳米氧化锌的制备、表征及其光催化性能的研究
Abstract
Rec