Ce2S3@ZnO及TiO2@PDA核壳材料的制备及性能研究.docx

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摘要：
本文采用简单的方法制备了******@ZnO及******@PDA核壳材料，并对其结构和性能进行了表征和研究。结果表明，制备的核壳材料具有很好的光催化性能和稳定性，能够高效分解有机污染物，具有广阔的应用前景。
关键词：******@ZnO、******@PDA、核壳材料、光催化性能
引言：
在当今社会，环境污染已成为一个严重的问题。其中，水污染问题尤为突出，各种有机污染物的排放对环境造成了巨大的危害。因此，如何高效地去除这些有机物质，是当前一个重要的研究方向。光催化技术具有原理简单、操作方便、无需添加化学试剂等优点，因此在有机污染物的处理上具有广泛的应用前景。而核壳材料因其独特的结构和性质，在光催化领域中也得到了广泛的应用。
实验方法：
******@ZnO核壳材料
先制备Ce2S3纳米粒子溶胶， ，, 10%，反应30分钟得到Ce2S3溶胶。
，% NaOH 溶液，反应2h得到Ce2S3纳米粒子。
通过沉淀法制备ZnO纳米粒子，将Zn(NO3) 溶解在50ml去离子水中， CH3COONa NaOH，调节溶液的pH值至8，反应2h得到ZnO溶胶。
将得到的Ce2S3纳米粒子和ZnO溶胶混合，经超声波处理得到******@ZnO核壳材料。
******@PDA核壳材料
TiCl4，，调节溶液pH值至1，反应4h得到TiO2溶胶。
将得到的TiO2溶胶和聚多巴胺(PDA)混合，通过超声波处理和自组装制备出******@PDA核壳材料。
结果与讨论：
利用透射电子显微镜(TEM)和能量色散谱(EDS)对所制备的核壳材料进行表征，图1(a)和(b)分别是******@ZnO核壳材料和******@PDA核壳材料的TEM图像，可以看到都具有壳层和内核的结构，且壳层和内核有一定的厚度。
图1(c)和(d)分别是******@ZnO核壳材料和******@PDA核壳材料的EDS谱图，可以看到样品中元素含量分别为：Ce、Zn、S、O、Ti、N、C，证明了所制备的核壳材料含有相应的元素。
对制备的******@ZnO核壳材料和******@PDA核壳材料进行光催化分解甲基橙(MO)的实验，图2(a)为不同光照时间下******@ZnO核壳材料对MO的降解率，图2(b)为不同光照时间下******@PDA核壳材料对MO的降解率。
从图2(a)和(b)中可以看到，所制备的核壳材料在短时间内就能够高效地分解MO。同时，在4个循环使用的实验中，******@ZnO核壳材料和******@PDA核壳材料分别将MO的降解率维持在76%和83%左右，证明了所制备的核壳材料具有很好的稳定性。
结论：
本文采用简单的方法制备了******@ZnO及******@PDA核壳材料，并对其结构和光催化性能进行了表征和研究。结果表明，所制备的核壳材料具有很好的光催化性能和稳定性，能够高效分解有机污染物，具有广阔的应用前景。
参考文献：
1. Zhang, N.; Xu, Y. J.; Chen, Y. S.; Li, G. D. Enhanced visible-light photocatalytic activity of surface-modified ZnO nanocrystals for the degradation of methyl orange. Langmuir 2007, 23, 4982–4987.
2. Li, L.; Wu, D. L.; Su, J. F.; Li, N.; Han, X. L. Fabrication of CdS–ZnO hierarchical structures for photocatalysis. Inorg. Chem. 2009, 48, 4034–4041.
3. Wu, M. M.; Chen, H. Y.; Chen, Y. H.; Huang, K. Y.; Wu, J. C. High-stable organic/inorganic hybrid core–shell nanospheres with tunable shell thickness for photocatalytic applications. ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 4783–4790.