ZnO纳米材料的制备及光催化性能研究

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综合理论
课程教育研究
学法教法研究    255
厦门观音山随着社会工业的发展,环境污染越来越严重。其中,水污染成为环保工作面临的重大问题。1972年,Fujishima 和Hondas 发现TiO 2能够光分解水[1],1976年,J.H.Cary 等人发现半导体材料作为光催化
剂能够降解有机物,最终的产物为水和二氧化碳,无二次污染,是一种绿能源。有专家预测,光催化降解污染物将成为未来降解有机废水的有效方法之一。作为第三代半导体材料的ZnO 是一种新型的半导体多功能材料,具有良好的发光性、压电性、导电性等,被主要应用在激光器、传感器、太阳能电池、发光二极管及光催化等领域[2]。
一、ZnO 作为光催化剂的优点
目前研究较多的光催化剂有二氧化钛、氧化锌、硫化镉等,其中硫化镉因其具有毒性在光催化领域而被选择性应用。二氧化钛作为光催化剂虽然催化活性强但是也具有自身缺点,其电子跃迁几率低,故其量子效率较低,在催化反应过程中反应速率慢。ZnO 作为直接带隙半导体材料用于光催化降解有机污染物的优点为:首先,ZnO 能带性质决定了电子跃迁几率要高于二氧化钛。其次,因其内部存在较多氧空位,能够加速分离电子-空穴对,进而提高降解效率。此外,ZnO 无毒无害且价格低廉,使其在光催化领域更加能受到人们关注。
二、光催化降解原理
半导体的能带结构决定了其具有光催化性质。半导体是由导带和价带构成的,导带和价带之间存在着禁带。当光的能量大于半导体禁带宽度时,半导体吸收光能后,价带的电子跃迁到导带产生带间跃迁。此时价带上便会产生带正电的空穴,而导带上形成带负电的电子,最终形成电子-空穴对。电子-
空穴对不稳定会发生分离,在分离过程中,一部分电子将移动到半导体表面与氧结合,生产强氧化能力的羟基自由基,而半导体表面的空穴将会与水发生反应生成羟基自由基。这些自由基具有非常强大的氧化能力,几乎能够氧化所有的有机物,最后的产物为水和二氧化碳。
三、水热法制备ZnO 纳米材料
制备ZnO 纳米材料的方法很多,主要有化学气相沉积法、水热法、溶胶-凝胶法、分子外延法等,其中水热法制备温度相对较低,反应在密闭容器中进行避免了组分挥发,且产物结晶度高,适合大规模工业生产。
实验药品:
使用的药品皆为分析纯,主要有乙酸锌、六次甲基四胺、丙酮、无水乙醇及去离子水。
制备过程:
[3]
(1)称取乙酸锌1.8克、六次甲基四胺1.4克配置1000毫升溶液,室温下搅拌10分钟。
(2)将混合好的溶液倒入反应釜内,使溶液占据反应釜容积的1/3。
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阿勒泰旅游路线攻略(3)将反应釜放入干燥箱内,反应条件设置为反应时间6小时,反应温度90℃。实验结束后将沉淀物收集并用去离子水冲洗干净,干燥保存。
图1为ZnO 纳米材料的扫描电子显微镜照片。照片中的ZnO 表面光滑,呈现棒状结构,棒顶端为六角形,棒的平均直径为80纳米。在X-射线衍射谱(图2)中发现了ZnO 纳米材料的(100)、(002)、(101)特征峰,并且(002)峰强度较大,这主要是由于ZnO 纳米棒是沿着(002)方向生长的。并未发现其他物质的特征峰,证明生长的物质是纯ZnO
图1 ZnO
纳米棒的扫描电子显微镜照片
图2 ZnO 纳米棒的X-射线衍射谱
四、ZnO 纳米材料的光催化性能
甲基橙溶液是一种金黄溶液,其学名为对二甲基偶苯磺酸钠,分子量为327.34,作为偶氮燃料,在纺织业中被用于印染织品。甲基橙是一种较难降解的偶氮染料,本实验中通过降解甲基橙来考察ZnO
纳米材料的光催化性能。利用紫外分光光度计测试甲基橙溶液,在465纳米和270纳米处有两个特征吸收峰,并且浓度越大,吸收峰强度越大。图3为甲基橙降解过程中的吸收光谱,结果发现,随着降解时间增加,吸收峰强度逐渐下降,这证明甲基橙的浓度逐渐降低。我们利用吸光度
,其计算方法为
降解率=
其中,A 0,A t 指t 时间后溶
液的吸光度值。经计算,ZnO 纳米棒作为光催化剂,5个小时后甲基橙降解率为72%,达到了良好效果。将其离心、洗涤、干燥后可重复利用。
图3 ZnO 纳米材料降解甲基橙的吸收光谱
本研究采用水热法制备了ZnO 纳米材料,测试显示ZnO 为棒状结构,样品无杂质。利用甲基橙为模型化合物,以紫外灯为光源研究了ZnO 的光催化性能,5小时后甲基橙降解效
ZnO纳米材料的制备及光催化性能研究
赵敏慧
(山东省沂南第二中学  山东  沂南  276300)
【摘要】随着工业的发展,环境污染越来越严重。光催化降解有机污染物由于其最终产物为水和二氧化碳,无二次污染,将成为未来降解有机污染物的最有效方法之一。ZnO 作为直接带隙半导体光催化剂,其量子效率高,能够有效分离电子-空穴对进而增强光催化效率。本文利用水热法制备了棒状的ZnO 纳米材料,以甲基橙为目标降解物进行了光催化性质研究,结果发现ZnO 纳米棒能够有效的降解甲基橙,且ZnO 无毒价格低廉,研究其光催化性能对于解决水污染问题具有十分重要的意义。【关键词】ZnO  制备 光催化
【中图分类号】TB383.1    【文献标识码】A    【文章编号】2095-3089(2017)36-0255-02
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率为72%,显示出良好的光催化效果。作为良好的光催化剂,ZnO 的光催化效率还有待于更进一步的提高,这将是ZnO 未来科研的发展方向。
参考文献:
宿州先锋网
[1]亓淑艳,刘东岳,钟兆新,赵云鹏,刘本章,王启明,球状纳米ZnO 在模拟太阳光下的光催化性能研究[J].化学工
程师,2016,11,1-4.
[2]张振飞,刘海瑞,张华,刘旭光,贾虎生,许并社,ZnO/Ag 微米球的合成与光催化性能[J].高等学校化学学报,2013,34,2827-2833.
[3]李静,ZnO 酶电极自组装及其葡萄糖生物传感特性研究[D].长春理工大学,2010.
甘肃文化特与涉外旅游英语教学
李小金
(甘肃建筑职业技术学院  甘肃  兰州  730000)
在西部大开发背景下,甘肃省作为西部大开发的重要省份,位于丝绸之路经济带的“黄金段”,不仅是内地通往西藏、新疆、青海、宁夏、内蒙等省的交通枢纽和对外国家重要的能源、物流通道,也是承接中东部产业转移的重要地区。
由于相关旅游产业专业人员的缺乏,人才队伍建设迫在眉睫。首先是高层次的从事旅游规划的人才缺乏,不能够将甘肃特文化旅游资源进行有效地整合。再者是从事专业导游和专业酒店管理等的高素质、善导游、懂管理的人才缺乏,使得许多品位高、内涵丰富的旅游产品得不到有效地推广,不能够满足旅游者的需求。除此之外,文化旅游硬件设施有待加强,配套基础设施有待进一步完善。尽管甘肃的酒店和旅行社众多,可以容量大量的旅游者,但其接待能力和服务水平有待提高。
世界地图各国位置地图一、甘肃旅游文化特
旅游英语是一门实用性较强、覆盖面较广的学科,它涉及历史文化知识、旅游常识、旅游管理专业知识、酒店管理专业知识等。其中,历史文化知识越来越受到人们的重视。但目前的旅游英语教学中多注重英语语言教学及欧美文化传输,对中国文化关注甚少,导致中国文化在教学中的缺失,使得中西文化之间的交流陷人了单向交流的误区。甘肃旅游资源中有以秦安大地湾文化遗址、马家窟文化遗址为代表的史前文化系列,以嘉峪关长城、武威雷台汉墓为代表的名胜古迹系列,以莫高窟、麦积山、天梯山为代表的石窟寺文化系列,以敦煌、阳关、玉门关为代表的丝路文化系列,以天水伏羲庙为代表的先祖文化系列,以天水古街亭遗址为代表的三国文化系列,以甘南藏区、临夏回族居住区、肃南裕固族居住区为代表的少数民族风情系列,以麦积、贵清山等为代表的国家森林公园系列,以敦煌雅丹魔鬼城、永靖恐龙化石为代表的地质地貌系列,以会宁红军会师楼、张掖高台烈士陵园为代表的革命文化系列等,表明甘肃旅游资源的文化内涵丰富,价值较高,有着良好的开发前景。同时,甘肃
旅游资源中人文旅游资源占绝对优势。因此,甘肃旅游资源开发应突出历史文化、风俗民情与商业购物三个方面。兰州现着力打造黄河风情线这一独特的品牌,天水、敦煌分别对麦积山、莫高窟具有世界声誉的品牌进行深度开发,符合甘肃旅游资源特。在人文旅游资源中,古迹与建筑类资源最为突出,几乎占到一半。在古迹与建筑类资源中特最突出的为宗教性旅游资源。甘肃石窟寺观等建筑,不仅数量大,而且各具特,最具代表性的为敦煌莫高窟、天水麦积山石窟、平凉崆峒山和拉卜楞寺,价值极高的旅游资源。应充分注意资源特,突出特点,并应着力培养一批懂宗教文化且具备高素质的导游队伍。
二、甘肃特旅游英语教学的原则
(一)坚持旅游英语教学的针对性原则。(1)教学大纲的针对性。甘肃涉外旅游人才培养(训)的各部门,高校以及中等职业学校应结合甘肃文化特和旅游产业的发展需求,制定出合理的旅游英语教学大纲,以实现“以社会需求为目标、以就业为导向、以实用为特点”的涉外旅游人才培养(训)模式。(2)课程内容的针对性。以上文论述的教学目标为指导,有针对性地培养学生的听说能力,并兼顾读、写、译;教学内容所涉及的英语、少数民族文化应当平分秋;所涉及的重点景区(点)应以丝绸之路甘肃段的著名景点为主,辅以部分其他省市的著名景点。(3)教学材料的针对性。担任旅游英语教学的教师要选择适合甘肃涉外旅游服务情景的真实性材料,并根据学生水平进行加工,有针对性地设计教与学的任务。(4)教学形式上的针对性。形式上要突出甘肃旅游文化,有意识地扩
充专业词汇,纠正发音,同时有针对性地给学生补充与甘肃旅游文化特紧密相关的英语词汇。(二)坚持旅游英语教学的实践性原则。积极融入甘肃文化特旅游市场,从产学研相结合的角度促进涉外旅游人才的培养。
三、结合甘肃文化特的旅游人才培养
涉外旅游人才的培养得益于旅游英语教学。旅游英语虽是英语语言教学(ELT )的一个分支,但它属于专门用途英语(ESP )的范畴。涉外旅游人才的“工作环境”就是“涉外的旅游服务”。它要求涉外旅游人才立足于甘肃丰厚的文化底蕴以及秀美壮丽的自然景观,恰当、得体地进行涉外服务。具体到立足于丝绸之路甘肃段的旅游英语教学,其教学目标是培养出具备如下条件的涉外旅游人才:流利的英语口语能力、跨文化翻译能力,特别是把丝路文化、景点翻译、解说成英语的能力,技能上主要体现为口语、翻译能力,知识上体现为国内外尤其是具有西北特的文化、历史、地理等专业知识。此外,涉外旅游人才涵盖的范围虽然宽泛,如涉外导游、出境领队、职业经理、国际商务与会展旅游、涉外旅游经营管理、景区(点)涉外讲解、涉外旅游市场推广、出境旅游线路策划、高档次旅游饭店部门经理等不同种类的专业人才,但涉外工作的性质都是提供面对面的直接服务。同时,通过对毕业生的就业跟踪及调查研究,我们发现甘肃特的涉外旅游服务主要是涉外导游或景区(点)的涉外讲解。换言之,学术性的旅游管理专业英语与学生特定目的和需求不相关,学生迫切需要的也正是与地方特密切相关的教学内容。随着涉外旅游人才需求量的不断增加,各培训机构及培训人员(教师)
在加大旅游英语教学职业性的同时,应该明确本地区旅游英语教学的目标与特点,坚持针对性与实践性的原则,又快又好地培养大批涉外旅游人才,为优化甘肃旅游环境,推动地方特旅游业的全面发展做出贡献。
参考文献:
[1]刘庆林.地方特文化与旅游英语教学[J]怀化学院学报2010(12).
[2]王济华.解析涉外导游的跨文化交际能力[J].衡阳师范学院学报,2010年第2期.
[3]周少蓉.论涉外导游人才跨文化交际能力培养与大学英语教学[J].教育与职业,2014年6期.
[4]王冬梅.论ESP 需求分析理论对旅游英语教学的指导意义[J].石河子大学学报(哲社版),2006,(5).
【摘要】本文从人文、自然、历史等各方面介绍了甘肃旅游文化的特,分析了甘肃涉外旅游存在的问题,结合甘肃特旅游英语教学的原则,提出了甘肃文化特的旅游人才培养策略。【关键词】甘肃文化特 涉外旅游 英语教学
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【基金项目】甘肃省“十三五”教育科学规划课题“基于地方文化渗透的旅游英语教学”课题编号:GS 【
2016】GHB1242。【中图分类号】H319.3;F590-4    【文献标识码】A    【文章编号】2095-3089(2017)36-0256-01

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