酸碱度调控氧化锌纳米材料形貌及其光催化还原CO2研究

摘要：

利用水热法合成了形貌可控的氧化锌(ZnO)微纳材料。利用X射线衍射(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)，透射电子显微镜(TEM)，紫外-可见(UV-Vis)分光光谱和比表面积分析(BET)等技术对所制备的ZnO材料进行了表征。不同酸碱度(pH值)条件下，经过500°C退火2 h制备的ZnO均为纤锌矿结构。随着前驱液pH值的增加，所得ZnO从片状晶体变为棒状晶体。片状ZnO主要暴露极性晶面，棒状ZnO主要暴露非极性晶面。从生长角度考虑，在溶液为弱酸性条件下(pH 6.5)，溶液中游离的氯离子(Cl－)抑制了ZnO在锌极性面({Zn2+}crystal surface)的生长，水热反应产物为片状Zn5(OH)8Cl2?H2O，退火后得到微孔片状ZnO；当溶液中添加氢氧根(OH－)后，锌离子(Zn2+)被络合为四羟基锌络合离子(Zn(OH)42－)，该络离子促进了ZnO在{Zn2+}crystal surface的生长，从而得到棒状晶体。利用上述催化剂，在氙灯照射下进行光催化还原二氧化碳实验，发现极性面较多的片状ZnO具有更高的光催化性能。

关键词：ZnO、pH值、水热法、形貌、光催化CO2

分类号：O649(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：The project was supported by the International Cooperation Department of Ministry of Science and Technology of China 2015DFG62610.国家科技部国际合作司2015DFG62610

在线出版日期：2016-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：543-550