反溶剂沉淀法合成Fe3+掺杂ZnO纳米结构及其可见光催化性能

以氯化胆碱-草酸低共熔溶剂(ChCl-OA DES)为溶剂,ZnO和Fe2O3为原料,通过简单的反溶剂沉淀法制备出不同掺杂浓度的Fe3+掺杂ZnO(Fe-ZnO)纳米结构.采用SEM、XRD、拉曼光谱、XPS等手段对所制Fe-ZnO结构与形貌进行了表征.结果表明,Fe-ZnO是由直径为20～30 nm纳米晶组装而成的微米棒.不同掺杂浓度的Fe-ZnO纳米晶均为六方铅锌矿结构,Fe3+很好地进入ZnO晶格.同时考察了所制Fe-ZnO的光吸收特性和光催化活性,发现Fe3+掺杂使其吸收峰红移至可见光范围,有效增强了可见光区域的催化活性.当Fe掺杂量为1.0％(atom)时,样品的光催化活性最好,比ZnO增大了约102倍.这说明Fe3+掺杂可改善ZnO对可见光光子的捕获能力.