【摘 要】
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空间环境污染监测中,石英晶体微天平(QCM)传感器可通过增加比表面积增强对有机污染分子的吸附能力,通过表面超疏水化减小水分子的影响,从而提高传感器的探测精度.文章采用水热法在QCM表面制备ZnO纳米棒阵列膜,并对其形貌和物化性能进行实验测试.研究结果表明:ZnO纳米棒的顶端呈六边形,属于六方纤锌矿结构;ZnO纳米棒沿(002)晶面择优生长,具有较低的表面自由能;纳米棒之间存在空隙,表面接触角可达150°,表现出超疏水性能;ZnO纳米棒阵列增加了有机分子的吸附位点,使石英晶振吸附有机分子的能力更强;同时,Z
【机 构】
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河北工业大学 机械工程学院,天津 300401;天津大学 材料科学与工程学院,天津 300350;河北工业大学 机械工程学院,天津 300401;北京卫星环境工程研究所,北京 100094;天津大学
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空间环境污染监测中,石英晶体微天平(QCM)传感器可通过增加比表面积增强对有机污染分子的吸附能力,通过表面超疏水化减小水分子的影响,从而提高传感器的探测精度.文章采用水热法在QCM表面制备ZnO纳米棒阵列膜,并对其形貌和物化性能进行实验测试.研究结果表明:ZnO纳米棒的顶端呈六边形,属于六方纤锌矿结构;ZnO纳米棒沿(002)晶面择优生长,具有较低的表面自由能;纳米棒之间存在空隙,表面接触角可达150°,表现出超疏水性能;ZnO纳米棒阵列增加了有机分子的吸附位点,使石英晶振吸附有机分子的能力更强;同时,ZnO纳米棒阵列具有一定的光催化性能,140 min内光催化降解罗丹明B的效率约为35.5％.以上研究工作可为空间环境有机分子污染监测提供技术参考.
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