中文--并行合成高結(jié)晶zn-al雙層狀金屬氫氧化物和zno：相位之間的互變和光催化活性-文庫(kù)吧
2025-04-17 17:35 本頁(yè)面
【正文】 鋁鹽的條件下，一步法并行合成 ZnAlNO3和 ZnO晶體。雖然一些研究已報(bào)告了 LDH 材料的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，但是利用它作為光催化劑尚未有文章發(fā)表。在本報(bào)告中，在分層基底上生長(zhǎng)的納米 LDH薄膜，也存在相之間的轉(zhuǎn)換，引起光反應(yīng)電位的提高，在材料的兩面都表現(xiàn)出來(lái) 。 第 2頁(yè) 共 12頁(yè) 氧化鋅 （ ZnO）及其摻雜的材料，鋁摻雜氧化鋅（ AZO），也引起了人們的注意，因?yàn)樗谑覝叵拢妼?dǎo)率高、光催化活性好等優(yōu)點(diǎn)，可被應(yīng)用于多種領(lǐng)域，如可用于藍(lán)紫色激光、透明晶體管和其它一些光電子器件。 ZnO的合成在各種物理技術(shù)、水化學(xué)增長(zhǎng)（ ACG）方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠鋬r(jià)格低廉、節(jié)能和綠色，這主要是由于它的制備很少使用有機(jī)介質(zhì)、表面活性劑或聚合物為模板。憑借 ACG水熱方法， AZO顆粒成功在溶液中產(chǎn)生，其光催化效率被利用。 在本研究中，我們開(kāi)發(fā)出一種簡(jiǎn)便的一步水熱法在鋁基板和棒狀氧化鋅鋅礦上生成多孔 ZnAl LDH結(jié)構(gòu)，純度和結(jié)晶度都較高。我們提出這樣一種機(jī)制，基板不同產(chǎn)生的自限性生長(zhǎng)使 LDH和 ZnO在同一溶液中表現(xiàn)出不同的成分和形貌。由于鋁鹽的存在，自然生長(zhǎng)的 LDH變化非自限性生長(zhǎng)。我們還報(bào)告了當(dāng)鋁表面沉積的 LDH相的結(jié)晶度提高，純 Z nO相會(huì)完全轉(zhuǎn)變成純 LDH相。我們也報(bào)告了光催化性能高、多孔的、高結(jié)晶的 LDH和 AZO顆粒在相變化過(guò)程中得到。 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)中所有的試劑都是分析純的，不需進(jìn)一步提純。硝酸鋅水合物（ Zn(NO3)26H2O，分析純，純度： ≥%）和硝酸鋁（ Al(NO3)39H2O，分析純，純度： ≥%）從印度的 Merck公司購(gòu)買得到。烏洛托品四胺（烏洛托品， C6H12N 4，純度： ≥ %），鋁板（純度 ≥%，厚度： ）和剛果紅（ C32H22N6Na2O6S2，染料含量： 85%）染料從 Sigma–Aldrich公司采購(gòu)。在所有實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的蒸餾水有以下特點(diǎn)： pH=，電導(dǎo)率 2x106 S cm1，總含鹽量 ，濁度 。 同時(shí)合成 LDH和 ZnO 在室溫下，以摩爾比 1： 1在三個(gè) 100ml 的燒杯中加入 50ml 的 Zn(NO3)26H2O（ ，）和 50ml 的烏洛托品（ ， ）形成三種水溶液。按需要加入稀氨水（ 5mol/L）和稀硝酸 (1mol/L)調(diào)節(jié)三種溶液的 pH分別為 ， 10和 5。這三種溶液被分別稱為實(shí)驗(yàn)1（ PH =）、實(shí)驗(yàn) 2（ pH=10）和實(shí)驗(yàn) 3（ pH=5）。得到的溶液轉(zhuǎn)移到 250ml 燒瓶中。一個(gè)干凈的鋁平板（面積 2x2cm2，厚度 ）由聚四氟乙烯絲固定，橫向懸浮在溶液中。在所有可能的情況下對(duì)兩面沉降進(jìn)行了分析研究。在實(shí)驗(yàn)室瓶子被密封，放置在烘箱中， 90℃ 下保溫 24h。 上面得到的溶液，從中取出鋁板，水熱處理后，用蒸餾水漂洗幾遍，有大量的丙酮來(lái)促進(jìn)干燥過(guò)程，然后放在烘箱中恒溫 70℃ 干燥 12h。鋁基板上瓶底的沉積物被研究確定是 LDH。將留在瓶子里面的溶液離心，用蒸餾水洗滌幾次，在烘箱中恒溫 70℃ 干燥12h，得到氧化鋅，參看下文。 ZnO相向 LDH相轉(zhuǎn)換 為了研究溶液中 Al3+的加入對(duì)鋁板表面的沉積和粒子的形成的影響，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。分別用 50ml 的 Zn(NO3)26H2O（ ， ）和 50ml 的烏洛托品（ ， ）第 3頁(yè) 共 12頁(yè) 準(zhǔn)備幾種 100ml 的溶液 。改變 Al(NO3)39H2O 的 溶解量，以維持鋅、鋁摩爾比在溶液中的范圍是 18:12:1，標(biāo)號(hào)為實(shí)驗(yàn) 4（ 克）；實(shí)驗(yàn) 5（ 克）；實(shí)驗(yàn) 6（ 克）；實(shí)驗(yàn) 7（ ）；實(shí)驗(yàn) 8（ ）。每個(gè)溶液的 pH用氨水（ 5mol/L）調(diào)整為 。得到的溶液轉(zhuǎn)移到 250ml 燒瓶中。用一個(gè)聚由四氟乙烯絲固定的干凈的鋁平板（面積 2x2cm2，厚度 ）橫向懸浮
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