研究目的
研究ZnO/NiO纳米复合材料在可见光下增强光催化性能用于废水处理中有机染料的降解。
研究成果
合成的ZnO/NiO纳米复合材料在阳光下表现出增强的光催化性能,较高的锌含量导致带隙减小和染料降解效率提高。较高锌浓度下形成的纳米棒增加了活性位点,使这些复合材料在水处理应用中具有良好前景。
研究不足
该研究仅限于特定锌浓度范围(x = 0.1至0.4),可能未涵盖所有可能的组分。光催化测试在自然阳光下进行,其强度存在波动,可能影响重现性。该方法专注于染料降解,在未经调整的情况下可能不直接适用于其他污染物。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用化学共沉淀法合成Ni1?xZnxO纳米复合材料(x=0.1至0.4),因其低成本和低温操作特性。表征手段包括:XRD分析结构、FTIR检测化学键、FESEM观察形貌、EDX测定元素组成、UV-Vis光谱研究光学性能,光催化活性通过日光下降解染料评估。
2:1至4),因其低成本和低温操作特性。表征手段包括:
2. 样品选择与数据来源:制备锌含量梯度(x=0.1,0.2,0.3,0.4)的Ni1?xZnxO样品。以5ppm浓度的玫瑰红(RB)和亚甲基蓝(MB)染料溶液(双蒸水配制)作为模型污染物。
3:样品选择与数据来源:
3. 实验设备与材料清单:设备含Rigaku Ultima IV衍射仪(XRD)、nova-nano FESEM 450(FESEM-EDX)、Perkin Elmer Frontier(FTIR)、Shimadzu UV-2450(UV-Vis分光光度计)。材料包括六水合氯化镍(默克)、二水合醋酸锌(默克)、氢氧化钠、双蒸水及RB/MB染料。
4:1,2,3,4)的Ni1?xZnxO样品。以5ppm浓度的玫瑰红(RB)和亚甲基蓝(MB)染料溶液(双蒸水配制)作为模型污染物。 实验设备与材料清单:
4. 实验流程与操作步骤:合成过程为盐类水溶液混合后滴加NaOH形成沉淀,陈化24小时,倾析后80°C干燥、研磨,400°C退火4小时。光催化测试:25mg样品加入100ml染料溶液,避光搅拌30分钟后日光照射,每10分钟取一次样(持续60分钟),UV-Vis测定吸光度。
5:实验流程与操作步骤:
5. 数据分析方法:XRD数据采用Debye-Scherrer公式计算晶粒尺寸;光学带隙通过Tauc图计算;染料降解率公式:%降解=[(A0-At)/A0]×100(A0为初始吸光度,At为t时刻吸光度)。
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Structural analysis of nanocomposites using X-ray diffraction
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