试验设计优化Mn掺杂ZnO纳米催化剂的制备

摘要：

按25部分因子试验设计安排实验,以光催化降解甲基橙(MO)溶液脱色率DC(％)为目标值,考察掺锰量VMnNO3、熟化温度T1、熟化时间t1、煅烧温度T2和煅烧时间t2对制备的Mn掺杂纳米ZnO光催化性能的影响,经分析确定影响产品光催化性能的主要因素为VMnNO3、T1和T2.以此3因素按32全因子试验设计进行实验并分析试验结果,获得Mn掺杂纳米ZnO光催化剂的优化制备条件为VMnNO3=0.5 mL、T1=70℃、t1=15 min、T2=600℃和t2=2.5h.0.05 g优化制备产品在紫外光照射下光催化降解100mL 10mg/L的MO溶液30 min的DC实验平均值为95.58,与Minitab软件对产品的优化预测值95.75的相对误差仅为-0.18％;在可见光下降解MO溶液120m in的DC实验平均值为65.11.XRD和SEM对优化产品的表征表明,其主要由粒径分布在(20～30) nm的不规则的颗粒状纳米ZnO组成.由紫外-可见分光光度计测定并计算得出优化产品的带隙能Eg约为3.25 eV,较同等条件下制得的纳米ZnO带隙能EGg(3.36 eV)低0.11 eV.

关键词：Mn掺杂、纳米ZnO光催化剂、25部分因子试验设计、32全因子试验设计、优化制备

所属期刊栏目：29

分类号：O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：四川省科技厅应用基础研究项目2008JY0155

在线出版日期：2013-03-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：709-714