Au/Y-ZnO纳米复合物的制备及其光电性能的研究

发布时间：2024-03-11 23:52

　　纳米ZnO作为一种宽带隙半导体材料具有许多突出的物理化学性能,在光催化、气敏、发光等领域具有重要的应用前景。为了更好地提高其光、电、气敏等性能,本文采取Y掺杂和Au纳米粒子修饰共同效应来提高纳米ZnO的光催化和气敏性能,较系统的研究了Au/Y-ZnO的光电性能。主要研究内容和结果有:(1)采用水热法制备了Y掺杂的纳米ZnO,得到了立方纤锌矿的纳米ZnO晶体粉末。结果表明Y掺杂可以升高样品结晶度,降低粒径,提升比表面积,此外,样品对乙醇的灵敏度和对亚甲基蓝的光催化降解也有一定程度的提高,这表明Y³⁺的掺杂可以提高纳米ZnO的光、电性能。(2)通过湿化学方法成功合成了Au纳米粒子修饰的Y掺杂的ZnO。所获得的Au/Y-ZnO主要由ZnO纤锌矿相和具有面心结构的Au纳米颗粒组成。与纯ZnO和Y-ZnO相比,Au/Y-ZnO不仅对丙酮气体显示出更强的灵敏度,而且对亚甲基蓝等有机染物具有显著的光催化降解效果。在相同的光照条件下,相比于纯ZnO和Y-ZnO,Au/Y-ZnO对亚甲基蓝的光催化降解率可达91.5%。Au/Y-ZnO传感器对丙酮气体显示出低的检测限(≤1 ppm)...

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【部分图文】：

图3-1样品制备流程图

中国民航大学硕士学位论文13第三章水热法制备Y-ZnO及其性能研究在本章工作中，通过水热法成功地合成了Y掺杂的复合材料，Y-ZnO依然保持六方纤锌矿结构。与纯ZnO相比，Y-ZnO具有更优秀的气体敏感性和更显著的光催化降解效率。3.1样品制备采用沉淀法法和水热处理制备纯ZnO和Y....

图3-2纯ZnO和Y掺杂ZnO的XRD图谱

中国民航大学硕士学位论文143.2样品物相及微观形貌表征本实验采用DX-2000型X射线衍射仪(XRD)对所制备的掺杂纳米ZnO进行物相分析，以Cu为靶材，λ=0.154184nm，管电压为30kV，管电流为25mA，扫描速度0.02°/min，扫描范围30°-70°。图3-2为....

图3-3纯ZnO和Y掺杂ZnO的SEM图谱：（a）纯ZnO；（b-d）Y-ZnO

中国民航大学硕士学位论文15图3-3纯ZnO和Y掺杂ZnO的SEM图谱：（a）纯ZnO；（b-d）Y-ZnO3.3样品气敏性能分析图3-4为不同Y掺杂量的ZnO对200ppm乙醇气体的灵敏度。从图中可以看出，随着Y掺杂量的增加。气敏元件对乙醇气体的灵敏度增加。Y3+具有比Zn2+....

图3-4Y掺杂量对ZnO气敏性能的影响

中国民航大学硕士学位论文15图3-3纯ZnO和Y掺杂ZnO的SEM图谱：（a）纯ZnO；（b-d）Y-ZnO3.3样品气敏性能分析图3-4为不同Y掺杂量的ZnO对200ppm乙醇气体的灵敏度。从图中可以看出，随着Y掺杂量的增加。气敏元件对乙醇气体的灵敏度增加。Y3+具有比Zn2+....

本文编号：3926225