【摘要】：水滑石薄膜結(jié)合了水滑石和薄膜的優(yōu)點(diǎn),既具有水滑石獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)、層板陽(yáng)離子可調(diào)控性、層間陰離子可交換性和記憶效應(yīng)等特點(diǎn),又有薄膜流失率低、易回收、便于器件化等特點(diǎn),在電催化和光催化方面有很大的利用前景。本論文圍繞“水滑石基薄膜復(fù)合材料”這個(gè)主題,通過(guò)電化學(xué)方法合成材料,并研究了它們?cè)陔姶呋凸獯呋矫娴男阅堋?.通過(guò)循環(huán)伏安法在金電極表面制備了Zn-Cr LDHs薄膜,并將GO電還原沉積到Zn-Cr LDHs表面得到了RGO/Zn-Cr LDHs薄膜復(fù)合材料。采用電化學(xué)和石英晶體微天平(QCM)聯(lián)用技術(shù)對(duì)其沉積過(guò)程進(jìn)行了表征。運(yùn)用掃描電鏡(SEM)及循環(huán)伏安法等方法研究了該修飾電極的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能。SEM表明Zn-Cr LDHs薄膜呈多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),片狀透明的RGO分布于Zn-Cr LDHs表面。EIS表明復(fù)合RGO能有效提高材料的電子的傳導(dǎo)能力�？疾炝穗p酚A(BPA)在修飾電極上的電化學(xué)行為。結(jié)果表明,RGO/Zn-Cr LDHs比Zn-Cr LDHs修飾電極對(duì)BPA表現(xiàn)出更優(yōu)異的電催化性能。在優(yōu)化條件下,其線性范圍為2.0×10-7~1.0×10-4mol/L,并且具有良好重現(xiàn)性。2.通過(guò)電化學(xué)法一步電沉積制備了納米Au負(fù)載的Zn-Cr LDHs,通過(guò)XRD,SEM,紫外可見(jiàn)漫反射和電化學(xué)等技術(shù)分別表征了所制得的樣品的結(jié)構(gòu),形貌,光響應(yīng)和電化學(xué)性能。結(jié)果表明納米Au均勻地負(fù)載在Zn-Cr LDHs表面,能夠拓寬光響應(yīng)范圍,使費(fèi)米能級(jí)負(fù)移,提高光生電子的遷移率,抑制電子-空穴對(duì)的復(fù)合,協(xié)同Zn-Cr LDHs較高的染料吸附力,能夠有效的提高光催化性能。3.考察不同類型表面活性劑對(duì)Zn-Cr LDHs薄膜電沉積過(guò)程及性能的影響。通過(guò)SEM、XRD、DRS、EIS等表征,證明表面活性劑影響了Zn-Cr LDHs薄膜的形貌和晶型,拓寬了材料的光吸收范圍,增強(qiáng)了電子的遷移率,提高了材料的光催化性能。
[Abstract]:Hydrotalcite thin film combines the advantages of hydrotalcite and thin film. It has the unique layered structure of hydrotalcite, the controllability of lamellar cations, the exchangeability of anions between layers and the memory effect. It also has the characteristics of low film loss rate, easy recovery and easy device-based. It has a great potential in electrocatalysis and photocatalysis. Around the theme of "Hydrotalcite-based Thin Film Composites", materials were synthesized by electrochemical methods, and their electrocatalytic and photocatalytic properties were studied. 1. Zn-Cr LDHs thin films were prepared on the gold electrode surface by cyclic voltammetry. RGO/Zn-Cr LDHs thin film composites were obtained by electroreduction deposition of GO onto the surface of Zn-Cr LDHs. The deposition process was characterized by electrochemical and quartz crystal microbalance (QCM). The structure and electrochemical properties of the modified electrode were studied by scanning electron microscopy (SEM) and cyclic voltammetry. The electrochemical behavior of bisphenol A (BPA) on the modified electrode was investigated. The results showed that RGO/Zn-Cr LDHs exhibited better electrocatalytic performance for BPA than Zn-Cr LDHs modified electrode. The linear range of BPA was 2.0 *10-7~1.0 *10-4 mol/L under the optimized conditions, and it had good reproducibility. Zn-Cr LDHs loaded with nano-Au were prepared by one-step electrodeposition. The structure, morphology, photoresponse and electrochemical properties of the samples were characterized by XRD, SEM, UV-Vis diffuse reflectance and electrochemistry. The results showed that nano-Au loaded uniformly on the surface of Zn-Cr LDHs could broaden the photoresponse range and make the Fermi level negative. The photocatalytic properties of Zn-Cr LDHs films can be effectively improved by increasing the mobility of photogenerated electrons, inhibiting the recombination of electron-hole pairs, and cooperating with the higher dye adsorption of Zn-Cr LDHs. 3. The effects of different surfactants on the electrodeposition process and properties of Zn-Cr LDHs films were investigated. The morphology and crystalline form of LDHs films broaden the optical absorption range, enhance the mobility of electrons and improve the photocatalytic properties of the materials.
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33

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本文編號(hào)：2250569