微波水热法快速合成氧化锌纳米棒及其光催化性能

李蕊¹，夏仡²，许磊^1,3，刘建华³，刚瑞奇^1,3，罗铜^1,3

1. 昆明理工大学冶金与能源工程学院2. 昆明理工大学分析测试中心3. 云南省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室

摘 要：以硫酸锌、醋酸锌和氢氧化锌为原料,制备出氢氧化锌前驱体和氧化锌晶种,在微波水热条件下快速合成了氧化锌纳米棒.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和紫外-可见分光光度计（UV-vis）对氧化锌纳米棒的形貌、结构和光学性质等进行了表征,并通过降解罗丹明B（RhB）测试了样品的光催化性能,探讨了微波辐射作用对产物的催化活性的影响.实验结果表明,氢氧化锌作为前驱体在微波作用下30 min,生成为基于氧化锌纳米棒自组装的三维笼状结构,与常规方法制备的氧化锌纳米棒相比,微波辐射作用下生成的样品结晶度更高.紫外-可见分光光度计结果表明微波辐射会导致合成的氧化锌纳米棒吸收边红移,缩小带隙能量,从而提升氧化锌纳米棒的催化活性.光催化测试表明微波辅助合成的氧化锌纳米棒具有更好的可见光吸收特性,在紫外和可见光照射下,对罗丹明B都具有较好的降解效率,在紫外光照射下80 min内罗丹明B的降解率可达到98.5%.这种微波辅助的合成方法能够在短时间内合成大量的氧化锌纳米材料,具有高效批量制备、清洁环保等优点.

关键词：氧化锌纳米棒;微波;水热;光催化;罗丹明B;