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Zn掺杂TiO_2的制备与形貌研究
摘要：
本文研究了Zn掺杂TiO_2的制备方法及其形貌。通过不同比例的Zn掺杂改变TiO_2的性质及形貌，最终得到了纳米级别的Zn掺杂TiO_2微球。利用扫描电子显微镜、X射线衍射等技术对样品进行了表征。实验结果表明，Zn掺杂能显著改变TiO_2的光催化性能和形貌，具有很好的应用前景。
关键词：Zn掺杂，TiO_2，制备，形貌
引言：
随着社会的发展，环境污染问题越来越严重，其中光污染成为了研究的重点之一。其中，光催化氧化反应是一种有效的光解除污染的方法。TiO_2不仅具有优良的光催化性能，而且对环境友好。然而，由于其不良的光吸收性，导致其光催化反应的活性很低。因此，将Zn掺杂到TiO_2中，以提高其光吸收性和增强其光催化性能也成为了研究的热点之一。
方法：
首先，制备了一系列不同比例的Zn掺杂TiO_2微球。然后，应用扫描电子显微镜、X射线衍射等手段对其进行表征。最后，利用紫外可见分光光度计测试了这些Zn掺杂TiO_2微球的光催化性能。
结果与分析：
扫描电子显微镜表征结果显示，随着Zn掺杂比例的增加，TiO_2微球的形貌发生了明显的变化。纯的TiO_2微球表面光滑平整，而在Zn-TiO_2微球中，出现了花瓣状的凹凸结构。这种结构可以增加材料的比表面积，增强吸光能力和光催化活性。同时，通过X射线衍射分析，发现Zn掺杂TiO_2微球的晶粒尺寸明显小于纯TiO_2微球。
紫外可见分光光度计结果表明，Zn掺杂TiO_2微球的吸光度比纯TiO_2微球高很多，这说明Zn能够有效的提高TiO_2的光吸收性能。此外，Zn掺杂TiO_2微球对甲醛分解的光催化效果也比纯TiO_2微球好很多，表明Zn掺杂能够明显提高TiO_2的光催化活性。
结论：
通过本实验，我们成功制备了一系列不同比例的Zn掺杂TiO_2微球，并研究了它们的形貌和光催化性能。结果表明，Zn掺杂能够显著改变TiO_2的形貌和光催化性能，具有很好的应用前景。此外，通过本实验我们还得出了一些结论，比如，Zn掺杂能够增加材料的比表面积和晶粒尺寸等，这些结论对于今后的研究也具有一定的指导意义。