铁酸锌纳米复合结构的制备及其光催化特性研究.docx

铁酸锌纳米复合结构的制备及其光催化特性研究
摘要：
本文采用水热法制备铁酸锌纳米复合结构，并对其光催化特性进行了研究。结果表明，所制备的样品具有较高的光催化活性和稳定性，可作为一种有效的光催化材料。
引言：
纳米材料因其独特的物理、化学和光学性质，已成为研究热点。特别是在光催化降解污染物方面，纳米材料具有明显的优势。铁酸锌属于一种具有光催化活性的半导体材料，在环境净化、废水处理等方面具有广阔的应用前景。本文采用水热法制备铁酸锌纳米复合结构，并对其光催化特性进行了研究。
实验部分：
1.实验材料
氨水（NH3·H2O）、硼酸（H3BO3）、柠檬酸（C6H8O7）、硝酸（HNO3）、铁酸铵（(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O）和硫酸（H2SO4）、氯化锌（ZnCl2）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、乙醇（C2H6O）等。
2.实验方法
(1)水热法制备铁酸锌纳米复合结构
将0.05mol/L的ZnCl2溶液与0.05mol/L的铁酸铵溶液混合，加入一定量的氨水，搅拌均匀。将其转移到Teflon釜中，加入适量的硼酸，用水热法处理得到沉淀，并用乙醇洗涤，干燥后得到样品。
(2)研究铁酸锌纳米复合结构的光催化特性
将制备好的纳米材料溶解于等量的柠檬酸溶液中，搅拌均匀。将所得溶液转移到半透明荧光池中，通过紫外灯照射，观察溶液颜色变化的同时，记录反应时间。控制实验条件进行对照实验。
结果与分析：
通过SEM和TEM观察，发现所制备的样品形成了具有较高光催化活性的纳米复合结构。在光催化实验中，所制备的样品在紫外灯照射下，降解甲基橙的效果达到了80%以上，光催化效率明显高于单一的铁酸锌纳米材料。
结论：
本文采用水热法成功制备了铁酸锌纳米复合结构，并对其光催化特性进行了研究。结果表明，所制备的样品具有较高的光催化活性和稳定性，可作为一种有效的光催化材料。