[发明专利]一种提高ZnO纳米棒阵列光催化性能的方法

摘要

本发明公开的一种提高ZnO纳米棒阵列光催化性能的方法，具体按照以下步骤实施：首先，ZnO种子层衬底的制备，其次，ZnO纳米棒阵列薄膜的制备，最后，将所制备得到的ZnO纳米棒阵列薄膜的进行进一步处理，在压电光催化过程中，开启紫外灯管，运行摇床震荡器，利用紫外分光光度计(波长为466nm)中测量其压电光催化前后的吸光度，并计算其压电光催化效率。本发明公开的方法优点是利用光催化过程中水流波动的能量来提高ZnO纳米棒阵列的光催化性能。

主权项

一种提高ZnO纳米棒阵列光催化性能的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、ZnO种子层衬底的制备；步骤1.1、将FTO衬底放入体积比为1:1:1的无水乙醇‑丙酮‑异丙酮混合溶液中，超声清洗后取出，用去离子水冲洗干净，并放入烘箱中烘干备用；步骤1.2、将一定量的Zn(CH3COO)2和NaOH固体分别溶于乙醇中，然后，取上述Zn(CH3COO)2和NaOH溶液分别加入一定量的乙醇溶液再进行稀释，之后将上述两种稀释后的溶液分别水浴加热到65℃后混合，并在65℃下保温一段时间，自然冷却后得到的ZnO种子层溶液，将ZnO种子层溶液涂敷于FTO衬底上，待其自然蒸发后进行下一次涂敷，重复涂敷多次保证ZnO种子层厚度，最终获得ZnO前驱体膜；步骤1.3、将步骤1.2所得的ZnO前驱体膜置于马弗炉中，恒温反应一定时间，获得ZnO种子层衬底；步骤2、ZnO纳米棒阵列薄膜的制备；步骤2.1、将步骤1制备好的ZnO种子层衬底放入聚四氟乙烯反应釜内衬中，保持ZnO种子层衬底向下，然后，将聚乙烯亚胺、六次甲基四胺和硝酸锌固体依次加入到去离子水中形成混合溶液，并转移到反应釜内衬中；步骤2.2、将步骤2.1所述的反应釜放入干燥箱中进行水热反应后，自然冷却至室温，得到生长有ZnO薄膜的种子层衬底，用去离子水冲洗后，干燥；步骤2.3、将干燥后的样品重复进行3次上述步骤2.2的操作；步骤2.4、将步骤2.3所得样品置于马弗炉中恒温反应一段时间，获得ZnO纳米棒阵列薄膜；步骤3、将步骤2所制备得到的ZnO纳米棒阵列薄膜的进行进一步处理，具体操作如下：将步骤2制备得到的ZnO纳米棒阵列薄膜样品放入铁丝笼中，将石英玻璃球置于样品上，铁丝笼被放入盛有40mL1mg/L的甲基橙溶液的烧杯中，最终，烧杯被固定于摇床振荡器中，在压电光催化过程中，开启紫外灯管，运行摇床振动器，摇床振荡器采用一定的震荡速度模拟ZnO光催化剂工作环境中来回震荡的水流，利用紫外分光光度计测量其压电光催化前后的吸光度，并计算其压电光催化效率。