1.1 课题背景   

    氧化锌是一种具有重要应用价值的半导体材料，广泛应用于橡胶添加剂、气体传感器、紫外线遮蔽材料、变压器和各种光学装置、平板显示器工业和纳米发动机方面也具有良好的应用前景。由资料可知氧化锌的形貌对其性能具有决定性的影响，氧化锌的应用不仅需要充分发挥其固有特性，而且可以通过形貌控制来控制其他性能。

众所周知，氧化锌在宽带隙半导体中呈现出最丰富的形态范围，但是对于具有不同形貌的氧化锌颗粒的光催化活性的调节仍然不甚了解。迄今为止，已经报道了具有各种形状的良好定义的氧化锌纳米结构，复杂的分层结构等。与单形态氧化锌结构相比，分级氧化锌结构由纳米尺度的构件（例如纳米颗粒，纳米棒，纳米片等）组成，具有出色的光学，电子和催化性能，因此在光催化剂，气体传感器，太阳能电池等领域具有很多的潜在应用性。然而，用于制备氧化锌层状结构的现有方法通过溶剂热处理和/或煅烧的组合遭受高温，高成本。因此，利用简单，温和与经济的路线合成氧化锌分层结构仍然存在巨大的挑战，并随后发展其潜在应用。不同形貌的氧化锌暴露不同晶面的,拥有不同的光催化效果。论文网

本课题尝试采用不同的导向剂如乙酸、甲酸、谷氨酸等与锌前驱体配位,然后同沉淀剂作用如碳酸钠或氢氧化钠等反应获得不同形貌的氢氧化锌沉淀,经过焙烧后获得相应形貌的氧化锌微纳米粒子。用不同的测试手段如XRD,SEM等表征样品的结构和性能。

1.2文献综述

1.2.1.氧化锌概述及研究

1.2.2不同形貌氧化锌的制备

1）化学沉淀法

2）水热法

3）加入不同导向剂制得不同形貌的氧化锌

1.2.3纳米氧化锌的某些性质探究

    由于工业化扩大而产生的各种污染物已被驱逐到水体中。这对大气有害。染料，特别是所有的偶氮染料，亚甲基蓝，酸性黑等都被广泛应用于纺织行业，由于其坚固性，并且还为材料提供更强烈的色彩[1,2]。光催化近年来引起了相当大的关注，没有任何选择性，大多数有机污染物完全通过有效的技术转化成小的无机分子。包括TiO2，ZnS，氧化锌和WO3在内的各种半导体的制造取得了非凡的进展[3,4]。金属氧化物半导体由于其生物和化学惰性，强氧化能力和成本效益以及对光化学和腐蚀化学腐蚀的长期稳定性，TiO2和氧化锌是最普遍的环境应用的最适合的候选物[5，6]。其中，氧化锌和TiO2仅在光催化降解中表现出色，主要是因为其对有毒化学品的降解能力较好[7,8,]。 氧化锌的带隙能与TiO 2是最常用和特征的光催化材料相似，因此其具有与TiO2相似的光催化能力。此外，一些研究已经强调，在水和光电转换中的一些染料的光催化降解中，氧化锌表现出比TiO 2更高的效率。 氧化锌的电子迁移率高于TiO 2，这是最好研究的光催化剂[9,10,11，12]。在所有其他半导体中，氧化锌在紫外线和太阳光中都具有最重要的光催化活性。特别是氧化锌材料的催化活性必须能够通过三个基本参数进行控制，如：（1）光吸收性能，（2）反应底物的电子和孔，（3）e-和h +复合率。掺杂对光催化剂性质的影响由多种因素决定，如掺杂剂的种类和浓度，本征催化剂的制备方法和物理化学性质。然而，由于半导体中电子和空穴的快速复合，氧化锌降低了光催化活性和电阻，并且还提供更高的电子转移效率。为了克服这个缺点，半导体与贵金属（Ag，Au，Al等）共存，或者光催化剂与不同类型的半导体系统如TiO 2 -氧化锌，ZnS-氧化锌，氧化锌-CdS，等已被报道用于环境修复成功。除此之外，金属浓度的掺杂或负载也增强了半导体材料的光学，磁性和电学性能[11-25]。从上述结果可以看出，通过溶胶 - 凝胶法合成了载有Ti的氧化锌 / 氧化锌光催化剂，并对催化剂进行了表征，并评估了我们制备的材料的催化活性。将这些结果与原始的TiO2和氧化锌进行比较。制备的材料在紫外光照射下显示出亚甲蓝和苯酚降解的优异性能，稳定性和强光催化效率。