王麗娟，李曉寧，陳愛(ài)武， 王 瑩， 江卜濤

1) 河北工業(yè)大學(xué)土木與交通學(xué)院，天津 300401；2) 天津市武清自來(lái)水公司，天津 301700

隨著輕工紡織業(yè)的發(fā)展，紡織廠在染色、印花后會(huì)產(chǎn)生大量含天然有機(jī)物和人工合成有機(jī)物的印染廢水，該種廢水有機(jī)物含量大，色度深，毒性大，處理不當(dāng)對(duì)環(huán)境和人體都有嚴(yán)重的危害．探索綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效的方法去除廢水污染物是目前水處理領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題，光催化法因具有綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)點(diǎn)而備受環(huán)保工作者的青睞．

近年來(lái)，半導(dǎo)體光催化材料因廣泛的應(yīng)用而被深入研究[1-4]，其種類(lèi)包括二氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2)和二氧化鋯(ZrO2)[5]等多種氧化物．TiO2作為常用的光催化劑，被廣泛用于有機(jī)物的降解和重金屬離子的還原，但因在反應(yīng)時(shí)容易發(fā)生聚集現(xiàn)象，并且顆粒狀的TiO2存在多種表面態(tài)，會(huì)形成局域陷阱，阻礙電子在半導(dǎo)體中的傳輸，致使光生電子-空穴對(duì)分離效率較低[6]．ZnO是一種新興的寬帶隙半導(dǎo)體材料[7],由于其具有相對(duì)較高的光催化活性和穩(wěn)定性、無(wú)毒、價(jià)廉、無(wú)二次污染等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注．室溫下ZnO的禁帶寬度為3.37 eV[8-9]，具有宏觀物體所不具有的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀隧道效應(yīng)[10-11]以及高透明度、高分散性等特點(diǎn)，因此在光催化、光子學(xué)、分子計(jì)算、能量?jī)?chǔ)存、燃料電池、可調(diào)諧振裝置、傳感器、納米醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有許多應(yīng)用[12]．相比TiO2，制備ZnO 的原料來(lái)源豐富且價(jià)格低廉，因此被普遍認(rèn)為ZnO是替代TiO2的理想催化劑[13]．

目前納米ZnO的制備方法很多，包括物理法和化學(xué)法，物理法有機(jī)械粉碎法和深度塑性變形法等．其中，物理法制備出的納米ZnO粒度不均勻、純度不高，而且能耗高，所以應(yīng)用前景有限．化學(xué)法則因制備出的材料粒度均勻，且純度高而作為常用的方法．本實(shí)驗(yàn)采用ZnCl2與NH3·H2O直接沉淀法制備得到ZnO的前驅(qū)體，經(jīng)不同溫度煅燒得到ZnO納米粉體，通過(guò)X射線衍射(X-ray diffraction，XRD)、掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)測(cè)試，對(duì)樣品的晶體結(jié)構(gòu)及形貌進(jìn)行了分析，探究了煅燒溫度、納米ZnO投加量、反應(yīng)時(shí)間、溶液的初始pH值及初始質(zhì)量濃度等對(duì)因素ZnO光催化甲基藍(lán)(methylene blue，MB)的性能影響，以及催化劑的循環(huán)使用情況，同時(shí)對(duì)催化氧化機(jī)理也進(jìn)行了研究．

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

氯化鋅(分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)；氯化銨(優(yōu)級(jí)，天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司)；乙醇(GR，99.8%，阿拉丁)；氫氧化銨(氨水28%～30%，阿拉丁)；亞甲基藍(lán)(天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司)；叔丁醇(分析純，大茂化學(xué)試劑廠)；對(duì)苯醌(分析純大茂化學(xué)試劑廠)；乙二胺四乙酸二鈉(分析純，大茂化學(xué)試劑廠)．

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

D-8401WZ型電動(dòng)攪拌器(天津市華興偉業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)；pHSJ-4A精密pH計(jì)；SX-G07103型節(jié)能箱式電爐(天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司)；超聲波清洗機(jī)；UV 5800PC型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海元析儀器有限公司)；AL204電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司)；飛利浦X’Pert MPD旋轉(zhuǎn)目標(biāo)衍射儀，Nova Nano SEM450型場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡(FEI公司)．

1.3 納米ZnO的制備

首先，配制1.7 mol/L氯化鋅(ZnCl2)溶液和NH3·H2O-NH4Cl緩沖溶液(pH≈10)．將20 mL緩沖溶液加入到100 mL的四口燒瓶中，使反應(yīng)體系在相對(duì)穩(wěn)定的溶液中進(jìn)行反應(yīng)．然后，加入20 mL ZnCl2溶液，按摩爾比n(ZnCl2)∶n(NH3·H2O)=1∶2勻速加入4.6 mL的氨水，滴加氨水用時(shí)13 s，再用電動(dòng)攪拌器在室溫下以100 r/min攪拌30 min，靜置30 min，有大量白色沉淀生成．將沉淀進(jìn)行真空抽濾，去離子水和乙醇洗滌多次后真空干燥，得到白色的前驅(qū)物．將前驅(qū)物分別在200、300、400、500和600 ℃下高溫煅燒2 h，制得納米ZnO樣品．

1.4 納米ZnO樣品的表征

1.4.1 XRD分析

使用飛利浦X’Pert MPD旋轉(zhuǎn)目標(biāo)衍射儀對(duì)納米ZnO樣品進(jìn)行表征．其中，額定電壓為40 kV；電流為100 mA；使用Cu Kα作為X射線源； XRD衍射角2θ范圍為20°～80°．

1.4.2 SEM分析

采用Nova Nano SEM450型場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡對(duì)納米ZnO樣品形貌進(jìn)行觀察．

1.5 納米ZnO的光催化性能實(shí)驗(yàn)

配制5 mg/L的MB溶液，并測(cè)定其在664 nm處的初始光密度，取10 mL的MB溶液與一定量的納米ZnO樣品，在所需的實(shí)驗(yàn)條件下混合反應(yīng)．光照前先將反應(yīng)容器于黑暗環(huán)境中靜置30 min，使MB溶液與催化劑之間達(dá)到吸附-脫附平衡．然后，用8 W的紫外燈(紫外燈波長(zhǎng)λ=265 nm)照射180 min后，取3 mL上清液，用0.22 μm一次性濾膜過(guò)濾，測(cè)定該上清液的光密度，并計(jì)算MB溶液的質(zhì)量濃度ρ為

ρ=D/(Kε)

(1)

其中，D為光密度；K為摩爾吸收系數(shù)；ε為吸收層厚度．MB溶液的初始質(zhì)量濃度則記為ρ0．

2 結(jié)果與討論

2.1 納米ZnO樣品的表征

2.1.1 XRD

不同煅燒溫度下制得的納米ZnO XRD分析結(jié)果如圖1．煅燒溫度對(duì)材料的結(jié)晶性有重要影響，當(dāng)煅燒溫度為300 ℃時(shí)，ZnO的衍射峰較弱，材料結(jié)晶性較差，同時(shí)還存在較多堿式氯化鋅(Zn5(OH)8Cl2·H2O)(JCPDS07-0155)的衍射峰，表明納米ZnO樣品中含有大量前驅(qū)物成分；而煅燒溫度為400 ℃時(shí)，ZnO(JCPDS36-1451)的衍射峰明顯，結(jié)晶性較好，此時(shí)納米ZnO樣品的主要成分為ZnO，僅存在微量的Zn5(OH)8Cl2·H2O，這可能是由于煅燒過(guò)程中樣品受熱不均勻所致；當(dāng)溫度升到500 ℃時(shí)，納米ZnO樣品結(jié)晶良好，無(wú)雜峰，衍射峰分別對(duì)應(yīng)ZnO晶體的各晶面，說(shuō)明樣品晶體是ZnO晶體，為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)[11]，晶格常數(shù)a=0.324 0 nm，c=0.520 6 nm，與JCPDS36-1451標(biāo)準(zhǔn)卡片上的數(shù)據(jù)(a=0.325 0 nm，c=0.520 7 nm)基本一致．隨著煅燒溫度的升高，ZnO樣品的結(jié)晶性愈好，峰愈尖銳，衍射峰半高寬明顯減小，表明升高溫度可促進(jìn)ZnO納米粒子生長(zhǎng)．

圖1 納米ZnO樣品在煅燒溫度為300、400和500 ℃的XRD圖譜Fig.1 XRD patterns of nano-ZnO samples at calcination temperatures of 300, 400 and 500 ℃

晶粒的尺寸，即沿晶面垂直方向的厚度d可通過(guò)如式(2)的Scherrer公式[15]來(lái)計(jì)算．

d=kλ/(βcosθ)

(2)

其中，k為衍射峰Scherrer常數(shù)，本實(shí)驗(yàn)取k=0.890；λ為X射線的波長(zhǎng)，本實(shí)驗(yàn)取λ=0.152 nm；β為衍射峰的半高寬；θ為衍射角．

由式(2)可得，300、400和500 ℃下納米ZnO樣品的晶粒粒徑依次為26、29和34 nm．

根據(jù)Scott公式[12]

d=Cexp[-E/(RT)]

(3)

圖2 ln d隨1/T變化關(guān)系圖Fig.2 Relationship between ln d and 1/T

其中，d為XRD測(cè)得的晶粒平均粒徑；C為常數(shù)；E是激活晶體生長(zhǎng)的能量；R為氣體常數(shù)；T為熱力學(xué)溫度．假定ZnO晶體均勻生長(zhǎng)，則可得到lnd與1/T的關(guān)系(圖2)．使用式(3)計(jì)算的200～400 ℃和400～600 ℃的活化能分別是2.62 kJ/mol和6.15 kJ/mol．由于在不同的煅燒溫度范圍內(nèi)ZnO晶體的活化能不同，使得生長(zhǎng)速率和尺寸不同，因此光催化性能也有差異．

圖3 不同煅燒溫度的納米ZnO結(jié)構(gòu)SEM圖像Fig.3 SEM images of nano-ZnO with different calcining temperatures

2.1.2 納米ZnO樣品SEM分析

納米ZnO樣品的SEM結(jié)果如圖3．由圖3可知，煅燒溫度對(duì)納米ZnO的形貌有很大的影響．隨著煅燒溫度的增加，納米ZnO從片狀向球狀轉(zhuǎn)變．當(dāng)煅燒溫度為300 ℃時(shí)，納米ZnO為不規(guī)則的片狀結(jié)構(gòu)，厚度約為100 nm，幾乎無(wú)球狀結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵诖藴囟认耑n5(OH)8Cl2·H2O還未完全分解為ZnO，尚保留著Zn5(OH)8Cl2·H2O的形貌，這與Zn5(OH)8Cl2·H2O的結(jié)構(gòu)為扁平六方晶體[16]的結(jié)論基本一致；當(dāng)煅燒溫度為400 ℃時(shí)，納米ZnO的形貌既有球狀又有片狀．由于各晶面生長(zhǎng)速率加快，表面能大的晶面先消失，使得表面變得圓滑[17]，故片狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成了球狀，但是可能在煅燒時(shí)納米ZnO樣品受熱不均勻，仍存在少量片狀結(jié)構(gòu)；當(dāng)煅燒溫度為500 ℃時(shí)，納米ZnO的形貌全變?yōu)榍驙?，溫度升高，晶粒生長(zhǎng)速率加快，使得晶粒尺寸增大，由圖3(c)可見(jiàn)，此時(shí)納米ZnO平均粒徑在300 nm左右．

圖4 納米ZnO煅燒溫度對(duì)MB去除率的影響Fig.4 Effect of nano-ZnO calcination temperature on MB removal rate

2.2 納米ZnO煅燒溫度對(duì)MB去除率的影響

不同煅燒溫度制成的納米ZnO對(duì)MB去除率的影響結(jié)果如圖4．其中，去除率指MB溶液加入納米ZnO后的質(zhì)量濃度與初始質(zhì)量濃度的差值再除以初始質(zhì)量濃度的百分比.在200～400 ℃時(shí)，隨著煅燒溫度的增大，MB的去除率漸增，在紫外光照射下，去除率由35.53%增至88.63%，在可見(jiàn)光照下，去除率由23.64%增至83.47%；在400～600 ℃時(shí)，去除率呈下降趨勢(shì)，紫外光照下，去除率由88.63%降至70.41%，可見(jiàn)光照下去除率由83.47%降至68.62%．由圖1可知，當(dāng)溫度為300 ℃時(shí)，納米ZnO樣品中存在Zn5(OH)8Cl2·H2O，其表面分布有羥基和氯原子，使得納米片之間存在排斥作用力，粉體不會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象[16]，但由于此時(shí)ZnO結(jié)晶較差，表面缺陷增多，會(huì)使光生電子-空穴容易在缺陷處復(fù)合，降低催化效率[18-19]．隨著溫度升高到400 ℃時(shí)，ZnO的結(jié)晶性變好，表面缺陷減少，使得MB溶液中產(chǎn)生的自由基較多，催化活性增強(qiáng)，此時(shí)納米ZnO的結(jié)晶性和納米顆粒尺寸具有較好的光催化性能，且溫度較低時(shí)，影響光催化性能的主要因素是ZnO的結(jié)晶性，而非Zn5(OH)8Cl2·H2O的存在．當(dāng)煅燒溫度由400 ℃升至500 ℃時(shí)，納米ZnO樣品中ZnO結(jié)晶完好，但由于其顆粒粒徑增加，使固體的比表面積減小，與MB接觸的幾率和活性位點(diǎn)減少[20]，導(dǎo)致光催化能力降低．因此，煅燒溫度高時(shí)，納米顆粒的尺寸是光催化性能的主要影響因素．由于煅燒溫度為400 ℃時(shí)去除率比較高，以下實(shí)驗(yàn)均采用煅燒溫度為400 ℃時(shí)的納米ZnO樣品．

2.3 納米ZnO投加量對(duì)MB去除率的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5，隨著納米ZnO投加量的增加，MB的去除率逐漸增大，投加量為20 mg時(shí)，紫外光照下去除率最大達(dá)到94.47%，可見(jiàn)光照下最大去除率為75.79%；投加量為25 mg時(shí)，紫外光照下MB的去除率減小為85.02%，可見(jiàn)光照下的去除率減小為64.66%．這是因?yàn)榧{米ZnO在紫外光照射下產(chǎn)生的羥基自由基(·OH)和過(guò)氧自由基(O2-?)能將有機(jī)物降解[21-22]，隨著納米ZnO加入量的增加，產(chǎn)生的·OH和O2-?增多，從而使有機(jī)物的去除率變大．當(dāng)催化劑的量過(guò)多時(shí)，由于顆粒間的相互作用，使入射光的散射加劇，過(guò)多的固體顆粒在體系中相互遮蔽，使入射光通量減少[23]，進(jìn)而影響光催化效果．因此，反應(yīng)的納米ZnO最佳投加量為2 g/L．

圖5 納米ZnO投加量對(duì)MB去除率的影響Fig.5 Effect of nano-ZnO dosage on MB removal rate

2.4 光催化反應(yīng)時(shí)間對(duì)MB去除率的影響

不同反應(yīng)時(shí)間的去除率如圖6．由圖6可見(jiàn)，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，MB的去除率增加，反應(yīng)180 min時(shí)，紫外光照下溶液的去除率達(dá)到94.99%，可見(jiàn)光照下溶液的去除率達(dá)到56.97%；反應(yīng)240 min時(shí)，紫外光照下MB的去除率達(dá)到99.99%，而可見(jiàn)光照下MB的去除率為70.02%．這是因?yàn)榧{米ZnO在紫外光照射下生成的自由基能與有機(jī)物進(jìn)行持續(xù)的氧化分解．由于180 min時(shí)紫外光照下MB去除率已經(jīng)很高，再繼續(xù)反應(yīng)60 min去除率提高不大，且考慮能耗和效率因素，實(shí)驗(yàn)反應(yīng)時(shí)間選擇3 h．

圖6 光催化反應(yīng)時(shí)間對(duì)MB去除率的影響Fig.6 Effect of photocatalytic reaction time on MB removal rate

2.5 溶液初始pH對(duì)MB去除率的影響

影響光降解的最重要參數(shù)是溶液pH值，溶液的pH值在反應(yīng)前進(jìn)行調(diào)整，在反應(yīng)過(guò)程中不受控制．溶液初始pH值由3增至11時(shí)對(duì)MB去除率的影響結(jié)果如圖7．

厄瓜多爾目前有5個(gè)銅礦項(xiàng)目正在開(kāi)發(fā)，其中四個(gè)將在2021年前投產(chǎn)，過(guò)去一年半中有幾家礦業(yè)巨頭前來(lái)投資。

圖7 溶液初始pH值對(duì)MB去除率的影響Fig.7 Effect of initial pH of solution on MB removal rate

由圖7可見(jiàn)，當(dāng)MB溶液的初始pH值由3增至9時(shí)，紫外光照下反應(yīng)的去除率由67.42%增至93.11%，在可見(jiàn)光照下的去除率由44.97%增至65.49%；當(dāng)pH值由9增至11時(shí)，紫外光照下的去除率由93.11%減至88.10%，而在可見(jiàn)光照下的去除率由65.49%減至52.04%．因?yàn)閆nO為兩性化合物，在酸性條件下，ZnO和H+反應(yīng)，使得部分ZnO被消耗，隨著酸性的減弱，ZnO損失減少，染料的去除率增加；強(qiáng)堿性時(shí)，ZnO會(huì)和溶液中的OH-發(fā)生如式(4)的反應(yīng)，從而使得溶液中部分納米ZnO溶解，去除率降低．

ZnO+2OH-=ZnO22-+H2O

(4)

當(dāng)兩性電解質(zhì)正負(fù)電荷數(shù)值相等時(shí)，溶液的pH 值被稱(chēng)為該物質(zhì)的等電點(diǎn)．等電點(diǎn)反映了催化劑在某個(gè)pH值時(shí)，其表面電荷為0，即催化劑的表面所帶正負(fù)電荷相等[21]．在等電點(diǎn)時(shí)，因?yàn)闆](méi)有相同電荷互相排斥的影響，納米ZnO最不穩(wěn)定，容易沉淀成顆粒析出，溶解度最小，此時(shí)的去除效果最佳．從圖7可知，ZnO的等電點(diǎn)約為9．因此，反應(yīng)時(shí)溶液的最佳pH值為9．

2.6 溶液初始質(zhì)量濃度對(duì)MB去除率的影響

MB溶液初始質(zhì)量濃度ρ0對(duì)MB去除率的影響結(jié)果如圖8．由圖8可見(jiàn)，當(dāng)ρ0=0.2 mg/L時(shí)，紫外光和可見(jiàn)光照射下的去除率均能達(dá)到99%；當(dāng)ρ0=0.5 mg/L時(shí)，紫外光照下的去除率仍達(dá)到99%，而可見(jiàn)光照下的去除率為96.12%．當(dāng)ρ0從1 mg/L增至9 mg/L時(shí)，紫外光照下的去除率從98.09%降至40.84%，而可見(jiàn)光照下的去除率從82.15%降至28.72%．分析認(rèn)為，這是因?yàn)槲廴疚锍跏假|(zhì)量濃度越高，溶液透光率越小，使得MB的去除率降低；同時(shí)，污染物質(zhì)量濃度增大也會(huì)使部分紫外光被污染物吸收，從而降低了催化效率．可見(jiàn)，納米ZnO能降解少量甚至微量的MB，具有較好的應(yīng)用前景．

圖8 MB溶液初始質(zhì)量濃度對(duì)去除率的影響Fig.8 Effect of initial concentration of MB solution on removal rate

由于可見(jiàn)光中紫外光約占10%，故可見(jiàn)光下納米ZnO對(duì)MB的降解效果略差．采用離子摻雜[22]、貴金屬沉積[23]和半導(dǎo)體復(fù)合改性[24]等方法，可以提高ZnO在可見(jiàn)光下的光催化性能及其響應(yīng)范圍．其中，離子摻雜可有效引入缺陷位置，從而引入雜質(zhì)能級(jí)，達(dá)到減小禁帶寬度、增大可見(jiàn)光響應(yīng)波長(zhǎng)范圍的目的．

2.7 循環(huán)利用實(shí)驗(yàn)

光催化劑重復(fù)利用的能力，是評(píng)價(jià)其光催化性能的重要指標(biāo)之一，也是決定所制備的光催化劑是否具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的關(guān)鍵因素[25]．將光催化反應(yīng)結(jié)束后的溶液進(jìn)行膜分離，回收溶液中的納米ZnO催化劑，在相同實(shí)驗(yàn)條件下(5 mg/L的MB溶液10 mL，pH=9，2 g/L的納米ZnO催化劑，紫外光照180 min)進(jìn)行循環(huán)利用實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖9．由圖9可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)4次循環(huán)利用實(shí)驗(yàn)，納米ZnO的光催化性能雖然有所下降，但是對(duì)MB的去除率仍達(dá)88.00%．這是因?yàn)樵诖呋^(guò)程中，納米ZnO會(huì)發(fā)生團(tuán)聚，使催化劑與MB染料的接觸面積減小，催化效率降低．循環(huán)使用4次后，對(duì)MB的去除率仍達(dá)到88.00%，說(shuō)明納米ZnO光催化劑在穩(wěn)定性和重復(fù)利用方面有較大的優(yōu)勢(shì)．

圖9 納米ZnO催化劑的循環(huán)利用Fig.9 Recycling of nano-ZnO catalysts

2.8 納米ZnO光催化機(jī)理

ZnO半導(dǎo)體粒子含有能帶結(jié)構(gòu)，由一個(gè)充滿電子的低能價(jià)帶和一個(gè)空的高能導(dǎo)帶構(gòu)成，它們之間被禁帶分開(kāi)．在波長(zhǎng)低于387 nm(光照強(qiáng)大于或等于禁帶寬度)的紫外光照射下，ZnO價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，同時(shí)在價(jià)帶上留下一個(gè)空穴，所形成的電子(e-)和空穴(h+)與吸附于表面的O2和H2O作用，生成O2-?和·OH，這些自由基能將MB氧化成CO2和H2O等物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)染料的降解．當(dāng)ZnO表面吸附的MB被h+覆蓋時(shí)，h+也會(huì)直接降解MB化合物．

為進(jìn)一步驗(yàn)證活性基團(tuán)在降解MB中的作用，將叔丁醇、苯醌和EDTA分別作為·OH、O2-?和h+的猝滅劑進(jìn)行自由基抑制實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖10．

圖10 自由基抑制劑對(duì)納米ZnO光催化降解MB的影響Fig.10 Effect of free radical inhibitors on photocatalytic degradation of MB by nano-ZnO

h++H2O→·OH+H+

(5)

故當(dāng)h+被猝滅時(shí)，溶液中的·OH減少，MB的去除效果最差；當(dāng)·OH被猝滅時(shí)，MB的去除效果較前者略好；苯醌作為O2-?的猝滅劑時(shí)，MB的去除率稍有降低．可見(jiàn)，·OH、O2-?和h+都是降解MB的基團(tuán)，但h+是最主要的降解基團(tuán)，而O2-?的降解作用最弱．因此，納米ZnO光催化降解MB的示意如圖11．

圖11 納米ZnO光催化MB示意圖Fig.11 Schematic diagram of nano-ZnO photocatalyst MB

3 結(jié) 論

綜上可見(jiàn)，

1) 采用直接沉淀法將氯化鋅與氨水反應(yīng)制備納米ZnO粉末，隨著煅燒溫度的升高，樣品的結(jié)晶性逐漸完好，500 ℃時(shí)結(jié)晶性最好，樣品晶粒的粒徑為26～34 nm；煅燒溫度不同，納米ZnO的形貌不同；當(dāng)煅燒溫度從300 ℃升至500 ℃時(shí)，納米ZnO的形貌從扁平六方結(jié)構(gòu)向球狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，300 ℃時(shí)為扁平的片狀結(jié)構(gòu)，400 ℃時(shí)片狀和球狀同時(shí)存在，500 ℃時(shí)為球狀結(jié)構(gòu)；煅燒溫度為400 ℃時(shí)制備的納米ZnO光催化性能最強(qiáng)．

2) 當(dāng)MB溶液的初始質(zhì)量濃度為5 mg/L，pH=9，催化劑投加量為2 g/L時(shí)，在紫外光照射3 h后，MB的最大去除率為93.11%，在可見(jiàn)光照射3 h后MB的最大去除率為65.49%．

3) 納米ZnO循環(huán)使用4次后對(duì)MB的去除率仍達(dá)88.00%，循環(huán)利用率較高，應(yīng)用前景好．

4) 在納米ZnO光催化降解MB溶液的過(guò)程中，·OH、O2-?和h+都有降解作用，但h+是主要的降解基團(tuán)．