目   录

1 前言 4

1.1 纳米氧化锌（Nano-ZnO）的结构特点及其研究现状 4

1.2 凹凸棒土（Att）的结构特点及其应用 5

1.3 光催化技术及其在废水处理中的应用 5

1.4 本论文的思路提出及主要内容 6

2 纳米氧化锌（Nano-ZnO）材料的形貌控制合成及其性能研究 6

2.1 实验内容 6

2.1.1 实验原料与药品 6

2.1.2 实验仪器 6

2.1.3 纳米氧化锌（Nano-ZnO）材料的制备 6

2.1.4 表征仪器与方法 7

2.1.5 材料的光催化性能实验 7

2.2结果与讨论 8

2.2.1 纳米氧化锌（Nano-ZnO）材料的结构表征 8

2.2.2 纳米氧化锌（Nano-ZnO）材料的性能研究 12

3 凹凸棒土-纳米氧化锌（Att-ZnO）复合材料的合成及其性能研究 16

3.1 实验内容 16

3.1.1 实验原料与药品 16

3.1.2 实验仪器 16

3.1.3 凹凸棒土-纳米氧化锌（Att-ZnO ）复合材料的制备 16

3.2 结果与讨论 17

3.2.1 凹凸棒土-纳米氧化锌（Att-ZnO ）复合材料的结构表征 17

3.2.2 凹凸棒土-纳米氧化锌（Att-ZnO ）复合材料的性能研究 24

结   论 29

参考文献 30

致 谢 32

1 前言

1.1 纳米氧化锌（Nano-ZnO）的结构特点及其研究现状

纳米氧化锌（Nano-ZnO）是一种具有重要功能的半导体氧化物材料，室温下的能带直接宽带隙为3.37eV，具有高达60meV的激发性电子束缚能，显示出近UV发射、透明导电性和压电性能，是一种有着高度优越性的金属氧化物。由于其独特的光学和电学性质[1,2]和良好的热化学稳定性，纳米氧化锌（Nano-ZnO）被认为是一种在光电应用程序中的可见光和紫外线光谱区域附近有着巨大的开发潜能的材料。

纳米氧化锌（Nano-ZnO）材料应用于传统技术领域有颜料、催化剂、橡胶、化妆品、医药等。近十年来，纳米氧化锌（Nano-ZnO）材料在先进的技术领域中应用得越来越广泛，如气体传感器[3]、高效绿色荧光粉[4]、光催化和光伏设备[5, 6]、化学传感器[7]等等。最近，纳米氧化锌（Nano-ZnO）又作为一种高效的多相光催化半导体材料用于净化水体污染物。

氧化锌的许多应用都依赖于纳米结构的氧化锌粒子，纳米氧化锌（Nano-ZnO）的形貌丰富繁多，有点状、线状、花状[8]、棒状等，使用不同的合成方法[9]可以制备不同形貌的纳米氧化锌（Nano-ZnO）。不同形貌的纳米氧化锌（Nano-ZnO）粒子的比表面会有很大的差别，以至使其性能产生很大的差异，所以可以通过控制纳米氧化锌（Nano-ZnO）的形貌来改良其材料性能。

目前，纳米氧化锌（Nano-ZnO）材料的合成方法主要有溶胶-明胶法、溶剂热法、微乳液法、水热法、有机液相合成法等等[9]。这些方法虽然都能有效合成纳米氧化锌（Nano-ZnO）材料，但是在合成过程中，或是需要控制高温高压反应条件提高了合成操作的难度，或是使用了有毒害的有机试剂造成环境污染，而且合成产率低，不是绿色环保的生产方法。