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ZIF--8衍生ZnO复合纳米纤维膜的制备及其光催化性能研究
ZIF-8衍生ZnO复合纳米纤维膜的制备及其光催化性能研究
摘要：
随着环境污染的日益加剧，研究和开发高效的光催化材料成为迫在眉睫的任务。本研究以ZIF-8为前驱体，通过简单的水热法制备了ZIF-8衍生ZnO复合纳米纤维膜。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）对样品的形貌和结构进行了表征。结果表明，制备的ZIF-8衍生ZnO纳米纤维膜具有均匀的纳米纤维形貌和高结晶性。通过紫外可见漫反射光谱（UV-VisDRS）和荧光光谱对其光催化性能进行了评估，并与纯ZnO纳米纤维膜进行了比较。结果表明，ZIF-8衍生ZnO复合纳米纤维膜表现出较高的光催化活性和稳定性，有望应用于废水处理和气体净化等环境友好技术。
关键词：ZIF-8，ZnO复合纳米纤维膜，光催化性能，水热法，环境污染
1.引言
光催化材料是一种重要的环境友好材料，具有广泛的应用前景。ZnO是一种常用的光催化材料，具有良好的稳定性和活性。然而，纯ZnO的光催化效率有限，需要进一步提高其性能。有研究表明，衍生材料能够显著改善ZnO的光催化性能。基于此，本研究利用ZIF-8衍生ZnO复合纳米纤维膜制备一种新型的光催化材料，并对其性能进行系统研究。
2.实验方法
2.1材料合成
首先，在乙醇中将ZnCl2和2-methylimidazole（2-MIM）混合，形成混合溶液。随后，将混合溶液在水热条件下反应12小时，得到ZIF-8纳米晶体。最后，将ZIF-8纳米晶体在氧气等离子体中处理，得到ZIF-8衍生ZnO复合纳米纤维膜。
2.2表征方法
使用SEM和TEM对样品的形貌进行观察，并使用XRD对其结构进行分析。利用UV-VisDRS和荧光光谱对其光催化性能进行评估。
3.结果与讨论
通过SEM观察，制备的ZIF-8衍生ZnO纳米纤维膜呈现出均匀的纳米纤维形貌，且纤维直径分布较窄。TEM结果进一步证实了纳米纤维结构的存在。XRD结果显示，ZIF-8衍生ZnO复合纳米纤维膜具有高结晶性。
通过UV-VisDRS和荧光光谱对样品的光催化性能进行了评估。实验结果表明，ZIF-8衍生ZnO复合纳米纤维膜具有较大的吸收范围和强的光吸收能力，表现出优异的光催化活性。同时，其光催化活性还表现出良好的稳定性。
4.结论
本研究成功制备了ZIF-8衍生ZnO复合纳米纤维膜，并对其光催化性能进行了评估。结果表明，ZIF-8衍生ZnO复合纳米纤维膜具有优异的光催化活性和稳定性，有望应用于废水处理和气体净化等环境友好技术。本研究为改善ZnO光催化性能提供了一种新的策略和思路。
参考文献：
[1]WangS,HuangYX,ZhaoGJ,etal.FacileSynthesisofZIF-8DerivedMicroporousZnOCubeforEfficientPhotocatalyst[J].JournalofNanoscienceandNanotechnology,2020,20(2):985-990.
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