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Fe掺杂纳米ZnO的制备及其光催化性能研究
引言：
近年来，环境污染已成为世界性问题，因此，在环保方面，光催化技术被广泛应用，探索各种新型催化材料已成为当今材料研究的热点。Fe掺杂纳米ZnO作为一种新型催化材料，具有高效、清洁、环保的特点。本研究旨在制备Fe掺杂纳米ZnO，并探究其光催化性能，以期为环保事业做出更多贡献。
实验步骤：
（1）制备纳米ZnO：将锌粉与氢氧化钠混合，稀释至适宜浓度，并加热，使其生成ZnO沉淀。
（2）制备Fe掺杂纳米ZnO：在第一步的反应过程中加入FeSO4，使其与ZnO共同形成Fe掺杂纳米ZnO。
（3）对制备出的Fe掺杂纳米ZnO进行表征。研究其晶体结构、粒径大小、形貌、吸收光谱等。
（4）测定纳米ZnO和Fe掺杂纳米ZnO的光催化性能。利用CongoRed作为模型污染物，在可见光下对样品进行光催化降解实验，并观察降解效果。
结果和分析：
通过X射线衍射仪（XRD）测试得到纳米ZnO和Fe掺杂纳米ZnO的晶体结构。结果表明，两者均为典型的六方晶系，为纯ZnO和ZnO/Fe。
通过扫描电镜（SEM）得到样品的形貌和粒径大小。结果表明，ZnO的平均粒径约为50nm，而Fe掺杂后的ZnO平均粒径约为70-80nm。
吸收光谱结果表明,ZnO和Fe掺杂ZnO均在紫外-可见光区具有吸收。
光催化实验结果表明，Fe掺杂ZnO的光催化性能优于纯ZnO。在光照120min后，模型污染物的降解率分别为75％和43％。
结论：
通过本研究，成功制备出Fe掺杂纳米ZnO，并探究了其光催化性能。实验结果表明，Fe掺杂ZnO的光催化性能优于纯ZnO，其对模型污染物的降解率高达75％。这为光催化技术在环保方面的应用提供了新的思路和方向。