分步凝胶法制备纳米ZnO/纤维素气凝胶复合材料及表征开题报告

1. 研究目的与意义

氧化锌是重要的Ⅱ－Ⅵ族氧化物半导体，室温下禁带宽度为3.37ev，激子束缚能为60mev，其为典型且性能优良的宽禁带半导体材料。

由于量子尺寸及小尺寸效应，纳米zno表现出特殊性质，广泛地被应用于光电转换、光催化以及气体传感器等领域。

在光催化领域，虽然tio2稳定性好，应用广泛。

2. 国内外研究现状分析

（见附件）

3. 研究的基本内容与计划

1、研究内容：zncl2水溶液中纤维素凝胶的制备及结构表征

原料→溶解→析1→析2→水热合成→洗涤干燥→产品

变量为液固比、ph值、水热合成温度、水热合成时间

4. 研究创新点

（1）目前，zno/纤维素复合材料的制备主要有两类方法，一是先制备出微钠米zno，然后将zno分散在溶解的纤维素或纤维素衍生物中，最后析出纤维素或纤维素衍生物，得到zno/纤维素复合材料。二是以纤维素或纤维素衍生物为模板，组装出zno/纤维素复合材料。本项目首次将zncl2水溶液作为纤维素的溶剂和微纳米zno材料的锌源，在水热条件下原位制备微纳米zno/纤维素复合材料。

（2）本项目在原位制备微纳米zno/纤维素复合材料的过程中，首次采用纤维素凝胶作为模板材料，解决了锌源不易扩散到原纤维或纤维素衍生材料内部的难题，并且纤维素凝胶具有比原纤维或纤维素衍生材料更适合作为催化材料的多孔结构。

（3）研究纤维素凝胶结构对zno/纤维素复合材料结构和光催化性能的影响以及以纤维素凝胶为模板原位组装zno/纤维素的机理。