甘蔗渣碳气凝胶负载纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究

编号：NMJS09259

篇名：甘蔗渣碳气凝胶负载纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究

作者：张国强 戎西林 肖振芳 薛自然 程昊 冯军 刘泉 陆瑶 黄文艺

关键词： 光催化 ZNO 碳气凝胶 甘蔗渣纤维素

机构： 广西糖资源绿色加工重点实验室/生物与化学工程学院 蔗糖产业省部共建协同创新中心

摘要： 通过浸渍-煅烧法成功制备出一系列甘蔗渣纤维素基碳气凝胶(BCCA)负载纳米氧化锌复合材料(BCCA/ZnO),并用于降解甲基橙染料(MO)。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光漫反射(UV-Vis DRS)、N2吸附-脱附等测试方法对制备的BCCA/ZnO进行表征测试。研究结果表明,BCCA具有三维多孔网络状结构,经醋酸锌溶液浸泡、高温碳化后,在其表面原位生成球状纳米ZnO颗粒。在模拟紫外光条件下,BCCA/ZnO具有良好的催化活性,当pH=11时BCCA/ZnO-3可以在80 min内对MO的降解率为99%。重复使用4次后,BCCA/ZnO-3在80 min内对MO的降解率为99%,仍然具有优异的催化效果,表明BCCA/ZnO-3具有较好的稳定性和重复使用性。同时,探究了光催化降解机理,发现·OH起主要作用,h+起次要作用,而·O2-不起作用。