ZnO及其复合光催化剂的研究进展
毕业论文关键词:ZnO；光催化机理；复合光催化材料
The Research Progress of ZnO And Its Composite
Photocatalyst
Abstract:The application of ZnO and its composite photocatalyst in pollution treatment，this paper introduces the reaction mechanism of ZnO photocatalytic degradation of pollutants，Preparation method of ZnO，The key factor to explain the effect of ZnO on photocatalytic degradation of pollutants，used in pollution treatment， methods to improve the photocatalytic efficiency and prospects for the development of the photocatalyst．
Key Words:ZnO；The Photocatalytic Mechanism；Photocatalytic Composite Material
目 录
摘 要 1
引 言 1
2 ZnO的光催化机理 2
3 ZnO概述 3
3.1 ZnO的性质 3
3.2 ZnO的液相制备方法 3
4 ZnO光催化效率的影响因素 4
4.1 催化剂本身结构的影响 4
4.2 环境因素对ZnO光催化效率的影响 4
5 提高ZnO光催化效率的方法 5
5.1 稀土离子掺杂 5
5.2 贵金属沉积 5
5.3 非金属掺杂 5
6 复合光催化剂 5
6.1 纳米ZnO/云母复合光催化剂 6
6.2 Ag-ZnO复合光催化剂 6
6.3 稀土复合掺杂ZnO光催化剂 6
7 结 语 6
参考文献 6
致 谢 9
ZnO及其复合光催化剂的研究进展
引 言
近几十年来，随着经济的快速发展，工业化进程加快，人们活动范围渐渐扩大，大量的废物排入自然之中。环境污染问题也日趋严重。例如人们的日常生活和工业生产的排放物中含有大量有机污染物。而且农药、合成染料、洗漆剂、食品添加剂等种类使用的越来越多,但是这些物质只有少量的一部分随着时间的推移能够自行降解，最后都以不同形式进入环境，都给环境带来了不同程度的污染和潜在的威胁[1]。生活废水是人们在日常生活中产生的里面含有大量的蛋白质、油脂等有机物，而这些有机物是可以通过微生物分解进而处理掉的。而工业废水是在工业化进程中产生的，尤其是近年来化学纤文的应用，产生了大量的印染废水，这些印染废水中含有人造丝碱解物(邻苯二甲酸类物质等)、新型助剂等难以生化降解的有机物[2]。
目前在日常生活以及工业生产上常用的水污染处理方法是物理吸附法以及微生物处理法等。虽然这些传统的方法对于水污染治理有一定的效果，但是多多少少存在一定的缺点:处理的效率低，不能将污染物分解为无污染的CO2和H2O。据统计有将近一半的工业废水排放到河流或者其它的水域。而且,工业废水企业内部净化处理率高达81.7%,但是净化效果达标率仅仅为25.11%[3]。目前，我国一些沿海地区及北方的一些地区已经出现了不同程度的水资源短缺及水资源严重污染的情况。这不仅阻碍着工农业的生产，影响人们的日常生活，而且已严重影响社会的可持续发展。因此解决水污染的问题已是迫在眉睫。
半导体光催化技术就是在这样的背景下逐步发展起来的。它是运用半导体材料在受光激发后能在半导体表面上产生光生电子空穴对的特性能够将污染物彻底分解，并且不会产生再次污染[4]。所以光催化技术在近几年来已经成为一种极具应用前景的绿色环境治理以及保护技术[5]。氧化锌（ZnO），是一种吹冰角纤文结构，有纤锌矿结构,四方岩盐矿结构和闪锌矿结构三种不同的结构。氧化锌是一种罕用的化学添加剂，广泛地应用于硅酸盐制品、油漆涂料、药膏、食品、阻燃剂等产品的制造中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，有优异的常温发光性能，在发光二极管以及纺织业、化妆品、医药等方面都有着广泛的应用前景[6]。此外，ZnO还具有光催化性能，因此ZnO还可用于污水处理、室内空气净化等。其在绿色环境治理以及保护方面具有可持续发展的潜力[7-8]。