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1、ZrO2合成及其光催化性质的研究,孙毅,主要内容,课题研究的目的及意义 ZrO2简介及其合成方法 ZrO2于光催化中存在的一些问题及一些解决的途径 未来需要完成的工作,研究目的及意义,目前纳米TiO2作为研究最为广泛的光催化剂，对环境中的有机污染物有着不错的降解效果，在现实生活中也有着广泛的应用，但其并不是对环境中每一种有机污染物都能很好的降解，特别是对一些含氯含氟，苯环类及其一些环境类激素并不能达到很好的降解效果，这些物质一般对环境危害巨大而且结构比较稳定，超出了TiO2的降解能力。 因此，选用一个拥有比TiO2的带隙还要宽的纳米材料就显得尤其重要， 而ZrO2的禁带宽度达到5.0eV，远远

2、超过TiO2，将ZrO2作为光催化剂应该也有不错的前景。,ZrO2简介及其合成方法,氧化锆属于P型半导体，其禁带宽度非常高，达到5.0eV。 氧化锆存在3种晶型，在室温下为单斜相，1175时转变为四方相，23702680(熔点)时，以立方相形式存在。 在这之中，四方相以其较高的活性得到了广泛的研究，因此我的实验也主要以合成四方相纳米ZrO2为主,ZrO2简介及其合成方法,纳米ZrO2合成工艺流程图,ZrO2简介及其合成方法,水热条件分别选取120，150，180 水热时间分别选取3h，4h，5h，7h，9h 下面是各个条件下测得的产品XRD谱图 四方相的ZrO2的特征峰位置分别在30.5，35

3、.2，50.4，60.3,ZrO2简介及其合成方法,由上图可以看到，随着温度的升高ZrO2的晶化度也在升高，晶型生长也更加完整，均为纯净的四方相，但是当温度上升到180时，可以看到谱图上出现其他峰，查阅文献这些峰应该归属于单斜相，所以过高的水热温度会使ZrO2的晶相发生转变。,ZrO2简介及其合成方法,由上图可以看出，水热温度为120时，制备出产品的晶化度明显低于150。 延长水热时间到4h，两者晶化度提升不明显，晶型也没有发生明显变化。,ZrO2简介及其合成方法,ZrO2简介及其合成方法,由上图可以看出，当水热温度为150时，随着水热时间的进一步延长，ZrO2晶化度提升不明显，说明水热时间对产品晶化度的影响不大。 所以，最终确定的水热合成条件为150，4h,ZrO2光催化性能研究,本实验中以罗丹明B为目标降解物，浓度为50mg/L ，体积为70mL ，以波长254nm紫外灯为光源。 首先是空白实验的测定，不添加任何催化剂，分别测定在通入空气和不通入空气时，紫外灯对罗丹明B的降解率。,由上图可以看到，在不通入空气时，紫外灯对罗丹明B的降解率随着时间的推移呈线性递增，但保持在一个较低的水平（不超过15%） 当通

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