錯誤!未找到引用源。首先合成氨基功能化四氧化三鐵（NH2-Fe3O4）,以NH2-Fe3O4為磁性材料，六水合硝酸鋅（Zn（NO3）·6H2O）為鋅源，在表面活性劑PEG-400的輔助下采用水熱法制備了PEG-400修飾的氧化鋅復合材料（NH2-Fe3O4@PEG@ZnO），研究結(jié)果表明復合材料的禁帶寬度減小至2.5eV，比表面積增大到11.43m2.g-1，在紫外光照射20min后復合材料對羅丹明B溶液的光降解效率達到99.36%，且經(jīng)過10次循環(huán)使用后催化活性無明顯降低，這說明磁性材料復合的半導體光催化劑具有良好的化學穩(wěn)定性和優(yōu)異的可循環(huán)使用性能。圖4.7-SEQ圖4.7-\*ARABIC1Zn1-xCox0樣品(a)對RhB的降解曲線和(b)一階動力學曲線。綜上所述，金屬摻雜、非金屬摻雜、共摻雜、半導體復合、構(gòu)筑異質(zhì)結(jié)、碳材料復合以及磁性材料復合均是提高ZnO光催化性能的有效手段。金屬摻雜可以拓寬ZnO在太陽光譜中的光響應范圍，同時摻雜的金屬離子可以成為電子的接受體，捕獲從價帶激發(fā)到導帶中的光生電子，提高電子的遷移速率，減少光生電子-空穴對的復合幾率；非金屬摻雜通過取代ZnO中的部分氧原子，或者向ZnO晶格中引入晶體氧空位，使ZnO的價帶變寬，禁帶變窄，拓寬光響應范圍；共摻雜主要是通過兩種元素的協(xié)同作用，抑制光生電子-空穴對的復合，并拓寬ZnO在太陽光譜中的光響應范圍；半導體復合主要是基于兩種禁帶寬度不同的半導體材料，在能帶匹配的基礎上促使光生電子與空穴對的有效分離；構(gòu)筑異質(zhì)結(jié)通過兩種半導體材料帶隙能量的差異促進光生電子-空穴對的分離；碳材料復合是通過增大ZnO的比表面積，促進光催化劑與污染物的有效接觸；磁性材料復合是通過減少ZnO催化劑在回收過程中的損失，實現(xiàn)催化劑的循環(huán)再利用，這些方法均已被證明是改善ZnO的光催化性能的有效手段。5結(jié)論與展望5.1結(jié)論本文從光催化機理、制備方法和改性手段三個方面對近年來ZnO光催化劑的研究進展進行了詳細闡述，重點總結(jié)了ZnO光催化劑催化活性的改性方法。研究人員不僅通過改變納米ZnO的表面形貌、減小粒徑、增大比表面積等手段，增加ZnO催化劑表面的氧化還原反應活性位點；還采用了金屬摻雜、非金屬摻雜、共摻雜手段向ZnO晶體中引入氧空穴、晶體缺陷或者雜原子，拓寬價帶，減小禁帶寬度，降低光生電子和空穴對的復合幾率、縮短電子的躍遷路徑、拓寬催化劑在太陽能光譜中的響應范圍；通過將ZnO與催化性能更優(yōu)異的半導體進行復合提高催化劑的催化活性；采用能帶匹配的方法構(gòu)筑異質(zhì)結(jié)，有效抑制光生電子-空穴對的復合幾率，延長載流子的使用壽命；采用比表面較大的碳材料與之復合，有效增大ZnO的比表面積，促進光催化劑與污染物的有效接觸，提高催化劑對污染物的吸附性能，同時碳材料作為光生電子捕獲劑降低光生電子-空穴對的復合幾率；與磁性材料復合減少ZnO催化劑在回收過程中的損失，實現(xiàn)催化劑的循環(huán)再利用，科學解決水污染問題。5.2展望光催化技術作為一種環(huán)境友好型水處理技術，在降解有毒有害污染物方面表現(xiàn)出良好的效果，具有廣泛的應用前景。為了得到高效、化學穩(wěn)定性良好和光催化性能更加優(yōu)異的ZnO光催化劑，提高ZnO在光催化領域的實際使用價值，無論是在制備方法還是改性手段都需要深入探究和改進，研究路徑包括：（1）控制制備成本，優(yōu)化制備工藝，提高催化劑對太陽光的利用率的同時，保持其良好的化學穩(wěn)定性，是今后的研究目標之一；（2）光催化劑在回收利用過程中的損失是制約其實際應用的主要因素之一，如何保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同時提高回收利用率，還需要進行深入研究；（3）將光催化技術與微生物技術、物理、化學處理等眾多技術進行結(jié)合，