ZnO、ZnO/ZnS和ZnO/ZnS/α-Fe2O3纳米复合材料的光致发光行为及可见光催化活性

• 作者: Gajanan PANDEY Gaurav HITKARI Sandhya SINGH
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 纳米复合材料 ZnO ZnS α-Fe2O3 煅烧 光学性质 光催化活性
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 功能材料
• 页码范围: 1386-1396
• 页数: 11页
• 字数: 2181字
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(18)64777-6

摘要

为了获得用于染料甲基橙(MEO)降解的高效、经济、易得的光催化剂,采用简单的化学合成法在水溶液介质中制备ZnO、ZnO/ZnS和ZnO/ZnS/α-Fe2O3纳米复合材料.利用X射线衍射(XRD)和BET技术测定合成材料的物相、结晶度、表面结构和表面行为.X射线衍射结果表明,ZnO、ZnO/ZnS和ZnO/ZnS/α-Fe2O3纳米材料结晶良好.根据XRD谱中各峰的强度,确定纳米复合材料的组成.BET分析表明,所制备的材料具有介孔行为、IV型(吸附脱附)曲线和H4型迟滞现象.3种材料中,ZnO/ZnS/α-Fe2O3复合材料的比表面积最大.利用紫外-可见光谱分析,测定材料的带隙能,光致发光光谱(PL)则用来确定材料的发射行为和表面缺陷.在PL光谱中,ZnO/ZnS的紫外峰强度比ZnO的低,且ZnO/ZnS/α-Fe2O3的紫外峰强度更低.与ZnO相比,ZnO/ZnS的可见发射光谱强度增大,且ZnO/ZnS/α-Fe2O3的可见发射光谱强度比ZnO/ZnS的更大.所合成的材料被用作染料甲基橙降解的光催化剂.光降解数据表明,3种染料甲基橙降解的光催化剂中ZnO/ZnS/α-Fe2O3是最佳的.紫外光发射峰强度的降低和可见光发射强度的增大导致电子和空穴复合减少,因而使得ZnO/ZnS/α-Fe2O3具有最高的光催化活性.