第32卷第11期 2015年11月
吉林化工学院学报
JOURNAL OF JILIN INSTITUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY
文章编号：1007-2853(2015)11-0084-03
Vol.32 No. 11 Nov.2015
Au修饰ZnO纳米带制备及光催化特性研究
曲铭镭
（吉林化工学院理学院，吉林吉林132022）
摘要：通过水热法制备ZnO纳米带，通过溅射的方法在ZnO纳米带进行表面Au修饰.通过扫描电镜、X 射线衍射、光致发光等测试手段对样品的形貌、结构和光学性质进行表征.研究ZnO纳米带Au修饰前
后的光催化活性的变化.结果表明，Au修饰ZnO纳米带样品对甲基橙降解效果有明显的提高关键词：水热法；ZnO；贵金属修饰；光催化
中图分类号：0469
文献标志码：A
DOl:10.16039/j. cnki.cn22 1249.2015.11.021
众所周知水污染严重的影响人类健康、工业生产和农业生产1].半导体光催化降解污染物技术是目前解决水中有机污染的新型绿色技术， ZnO是宽禁带二元Ⅱ-W族化合物半导体材料，其较宽的禁带宽度（3.37eV）与较大的电子束缚能（约60meV）可使其在紫外发光区发光，是很具有前景的光电材料.ZnO中存在较多的氧空位，能够形成电子陷阱，减少电子空穴的复合几率，延长了电子一空穴对的寿命，从而提高了光催化活性21.但是由于ZnO材料本身拥有的氧空位而形成的电子陷阱对与分解浓度较大的有机污染物相比较还远远不够，因此为了进一步增加ZnO材料的光催化活性，贵金属对半导体表面进行修饰，可以通过改变光生电荷载流子的动力学和寿命，进而提高光催化效率.因此研究贵金属对ZnO纳米材料表面修饰为提高光催化活性提供了可能38]
1实验部分
1.1Au修饰ZnO带复合结构样品制备
用六次甲基四胺HMT）、乙酸锌和尿素作为反应源.利用水热法制备ZnO纳米带，反应时间为6h.利用SBC-12小型粒子溅射仪在已制备的 ZnO纳米带上溅射Au膜，时间为20s和60s.把样品放在管式炉中进行退火，退火温度为500℃，
退火时间为10min. 1.2光催化活性测试
以甲基橙降解为模型反应.将已样品放在石
英比色Ⅲ底部，正面朝上.取浓度为2.5mg·L-1 的甲基橙溶液3mL倒人石英比色Ⅲ中,将石英比色皿放人光催化反应箱中的紫外灯正下方，利用两个365nm（紫外光)8W荧光灯源照射，灯与反应器底部距离为40mm，确保溶液被完全照射.每隔半个小时时间取出石英比色皿，进行可见紫外吸收测试
结果与讨论
2
2.1样品的表征
样品形貌变化通过扫描电镜（SEM）来表征图1（a）、（b)分别是溅射20s、60s的Zn0纳米带样品，Au颗粒平均直径分别是500nm、200nm，平均间距分别为1000nm、300nm.由于退火过程中受热团聚，在ZnO纳米带样品上的Au层形成了许多很小的Au颗粒之所以形成以上不同形貌的Au纳米颗粒，根据热力学效应，我们推测：溅射20s的样品Au层很薄，形成的Au颗粒分布不均勾，每个Au颗粒之间都存在相互吸引的力，这样使得离得较近的Au颗税相互融合形成一个较大的Au颗粒，较大的Au颗粒进而吞噬旁边小颗粒，逐渐变大.溅射60s的样品Au颗粒分布很均匀，尺寸也很接近，每个Au颗粒周围都有其他Au 颗粒所吸引，这样每个Au颗粒受到的吸引力相互中和，抑制了Au颗粒间相互吞噬.所以随着溅射时间的增加在ZnO表面形成的Au纳米颗粒的
收稿日期：2015-07-10
作者简介：曲铭镭（1986-），男，吉林省吉林市人，吉林化工学院理学院助教，硕士，主要从事凝聚态物理方面的研究