1. 研究目的与意义
zno是iib-vi族宽禁带半导体化合物，由于具有无毒、反应条件温和、选择性小等优点，且光催化性能比常用的tio2效果好，因此，在降解污染物方面受到广泛关注。但其在应用中存在难回收的问题，因而需要与一定载体复合以提高其利用效率。纤维素是一种天然高分子材料，绿色环保，可降解，且具有一定的透光性能。将zno与纤维素复合不仅可以改善zno在光催化应用中难回收的缺点，同时也是提高纤维素高值化利用的一种途径。
为了得到高效的zno/纤维素光催化剂，一是控制纳米zno的形貌。在各种形貌的zno中，片状zno的光催化效果最好，因此，将片状纳米zno与纤维素复合是制备高效催化剂的关键。二是减小催化剂的透光尺寸。光催化过程主要发生在光催化的外层，如果催化剂的透光尺寸较大，则催化剂的利用率较低，因此薄片化是制备高效催化剂的有效途径之一。
本文以氢氧化钠水溶液为析出剂，采用共凝胶法制备碱式氯化锌/再生纤维素薄片，随后在低温水热条件下将片状碱式氯化锌转化为片状zno。本研究是制备zno纳米片/再生纤维素薄片光催化剂的一条新颖方法。
2. 国内外研究现状分析
纳米zno具有独特的光学、电学和化学等性能，在催化、气敏传感、光电器件等领域具有广阔的应用前景。目前制备纳米zno的方法有很多，按物质的原始状态分为固相法、液相法、气相法3类，其中液相法具有过程简单、工业化成本低、产物组成易控等优点，应用尤为广泛，如溶胶-凝胶法、水热法、喷雾热解法、
沉积法、微乳液法、模板合成法、分子束外延、磁控溅射等，其中水热法具有反应速度快、产物性能优越、制备的纳米zno因纯度高、结晶性好和形状大小可控而备受人们青睐。所谓水热法是指在特制的密闭反应器(高压釜)内，以水溶液为反应体系，通过对反应体系加热，在反应体系中产生一个高温高压的环境进行无机合成与材料制备的方法。
水热法不仅能制备出zno纳米片、纳米管、空心zno纳米球、哑铃状微晶等各种各样形貌的zno晶体，还能在各种衬底上制备出定向生长的zno纳米线、纳米棒、纳米管等阵列。国内外的大量研究结果表明，水热温度、水热时间、前驱液浓度、表面活性剂种类等因素影响水热法制备纳米zno颗粒的大小。
3. 研究的基本内容与计划
2017.12-2018.01前期准备
1.基础实验操作：在导师的安排下进行必要的实验技能和相关背景知识的培训
2.文献查阅：完成开题报告及文献综述
4. 研究创新点
开发出环境友好且具有一定透光性能的材料是提高ZnO在光催化领域应用的关键。纤维素是自然界储藏量最大、可再生且可生物降解的生物高分子，具有无污染、来源广泛、生物相容性好、物理化学性质稳定等优点，且具有一定的透光性能。本课题所选用的氯化锌水溶液既可以作为生成ZnO的锌源，又可以作为纤维素的溶剂，极大的减少了样品制备过程中的化学试剂使用量。而氯化锌水溶液相比于其他的纤维素溶剂价格低廉，相对于环境友好。
