研究目的
研究溶剂极性对溶胶-凝胶法制备的ZnFe2O4纳米颗粒光催化性能的影响。
研究成果
溶剂极性越高,生成的ZnFe2O4纳米粒子直径越小,其带隙更大且光生电子-空穴对复合率更低,从而表现出更高的光催化效率。ZFO/H2O、ZFO/EG和ZFO/EM体系的光催化效率分别为85.42%、61.11%和51.19%,与溶剂极性顺序(H2O>EG>EM)完全一致。
研究不足
该研究聚焦于溶剂极性对ZnFe2O4纳米颗粒光催化性能的影响,但未深入探究其他溶剂特性(如沸点或分子量)的潜在作用。此外,研究仅限于三种特定溶剂(水、乙二醇、乙腈),其结论可能不适用于其他溶剂。
1:实验设计与方法选择:
采用溶剂热法,以水、乙二醇(EG)和甲基乙二醇(EM)为溶剂合成ZnFe2O4纳米颗粒,研究溶剂极性对纳米颗粒形貌及光催化性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
直接使用市售二水合醋酸锌、三氯化铁晶体、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、无水醋酸钠、氢氧化钾(KOH)、乙二醇(EG)和甲基乙二醇(EM),未经进一步纯化。
3:实验设备与材料清单:
X射线衍射仪(XRD,Rigaku TTR-III,Cu Kα辐射,日本)、扫描电子显微镜(SEM,SIRION,HITACHIS-4800)、透射电子显微镜(TEM,JEM-2100)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-3600,岛津)、光致发光分析仪(PL,Edinburgh FLS 980装置)以及作为可见光源的氙灯。
4:0)、透射电子显微镜(TEM,JEM-2100)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-3600,岛津)、光致发光分析仪(PL,Edinburgh FLS 980装置)以及作为可见光源的氙灯。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:将反应物溶于相应溶剂,在200°C下于聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中加热12小时,随后经离心、洗涤、干燥,并在空气氛围中500°C退火2小时,合成ZnFe2O4纳米颗粒。
5:数据分析方法:
通过可见光下降解亚甲基蓝(MB)测定光催化活性,浓度由722型紫外-可见分光光度计测量。
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X-ray diffraction
TTR-III
Rigaku
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UV–vis diffuse reflectance spectroscopy
UV-3600
Shimadzu
Examination of optical properties
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photoluminescence analysis
FLS 980
Edinburgh
Examination of optical properties
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scanning electron microscopy
SIRION, HITACHIS-4800
Characterization of the samples
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transmission electron microscopy
JEM-2100
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Xe lamp
Visible light source
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UV–Visible Spectrophotometer
722
Measurement of concentration
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