本文關鍵詞：鎢青銅納米晶的水熱可控制備與光學性能研究

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【摘要】：太陽能是一種巨大的可再生能量源,合理利用太陽能是實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。選擇性透光材料可選擇性透過部分太陽光,如可見光,從而實現(xiàn)太陽能透過率的調節(jié)利用。透明導電材料是一類選擇性透光材料,而鎢青銅作為一種新型的透明導電材料,具有合適的帶隙(2.4~2.8eV)和高濃度自由電子。與傳統(tǒng)的透明導電材料如ATO、ITO、FTO等相比,鎢青銅具有廉價、無毒性、選擇透光能力強等諸多優(yōu)點,是當前研究熱點之一。在鎢青銅的眾多制備方法中,水熱法以水為溶劑,無機鹽為反應原料,制備工藝環(huán)保,所得產(chǎn)物分散性好,后續(xù)利用十分方便,在納米材料綠色節(jié)能制備方面具有天然優(yōu)勢。本課題采用水熱法制備出鎢青銅納米晶,研究了沉淀劑、摻雜元素對產(chǎn)物物相、微觀結構、吸附和光學性能的影響。主要研究的內(nèi)容及得到的結論如下:(1)以鎢酸銨((NH4)10W12O41·5H2O)為鎢源,檸檬酸(C6H8O7·H2O)為穩(wěn)定劑,鹽酸肼(N2H4·2HCl)為還原劑,鹽酸(HCl)為沉淀劑,采用一步水熱法合成了銨鎢青銅((NH4)xWO3)納米晶,研究了鹽酸濃度對納米晶的影響。實驗結果表明,當HCl濃度低于7.67 mg·mL-1時,產(chǎn)物為純六方相(NH4)xWO3納米棒,沿[001]取向生長;當HCl濃度增高(9.86和12.05mg·mL-1)時,有WO3·H2O和(NH4)10W12O41雜相生成。吸附實驗表明,(nh4)xwo3納米晶對亞甲基藍(mb,模擬有機染料污染物)具有優(yōu)異的吸附性能:對10mg·l-1水溶液中亞甲基藍的循環(huán)吸附去除率均值可以達到~85%;而對40mg·l-1水溶液中的亞甲基藍的吸附去除率為~80%。并且,吸附在(nh4)xwo3表面的亞甲基藍染料在空氣條件下經(jīng)250oc,2h加熱處理即可除去,加熱處理后的納米晶對亞甲基藍仍具有良好的吸附性能,對10mg·l-1水溶液中亞甲基藍的吸附去除率均值可以達到~90%。(2)在最佳酸含量基礎上,向反應液中加入鉬原料,探討了兩種不同的鉬源及其含量對產(chǎn)物微觀形貌及光學性能的影響。實驗結果表明,以鉬酸銨為鉬源合成的納米晶的形貌受鉬含量的影響不大,均為短棒狀;而以鉬酸鈉為鉬源合成的納米晶隨鉬含量增加逐漸由短棒狀變?yōu)轭悓悠瑺睢ｃf摻雜產(chǎn)物的近紅外遮蔽性能有所提高,以鉬酸銨摻雜為例,mo/w(mol)=3:5的樣品在858nm處的紅外光透過率為1.78%,在422nm處的可見光透過率為47.2%;而以鉬酸鈉為鉬源時,mo/w(mol)=1:5的樣品在866nm處的透過率為2.6%,在414nm處的可見光透過率為47.4%。zeta電位結果顯示以鉬酸銨為鉬源合成的樣品的穩(wěn)定性更佳。(3)在最佳酸含量基礎上,向制備好的鎢青銅納米晶分散液中加入氯化鈀水溶液(0.01g·ml-1),利用鎢青銅的還原性原位負載納米鈀粒子,研究了鈀含量對產(chǎn)物微觀形貌、光催化及吸附等性能的影響。實驗結果表明,鈀負載以后納米晶由藍色變?yōu)闇\黃色,表明五價鎢已被氧化。顯微結構分析表明,鈀粒子除負載在納米棒上以外,還有一部分以均相沉淀的納米顆粒形式存在。鈀負載后的樣品幾乎沒有光催化性能,而具有優(yōu)異的吸附性能:對10mg·l-1亞甲基藍的循環(huán)吸附去除率為85~98%,其中pd-2wt%的樣品循環(huán)吸附性能最好,去除率穩(wěn)定在95~98%之間。未負載鈀和Pd-1wt%的樣品對40 mg·L-1亞甲基藍的單次吸附去除率分別為31.96 mg·g-1和32.12 mg·g-1。
【關鍵詞】：鎢青銅 水熱法 吸附 光催化 選擇透光性
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 引言12
• 1.2 鎢青銅材料概述12-14
• 1.3 鎢青銅材料的應用14-17
• 1.4 鎢青銅的納米效應17-18
• 1.5 鎢青銅納米材料的制備18-21
• 1.6 本課題的選題意義及研究內(nèi)容21-24
• 第二章 (NH_4)_xWO_3納米晶的水熱制備與光學、吸附性能24-36
• 2.1 引言24-25
• 2.2 實驗部分25-28
• 2.2.1 試劑及儀器25-26
• 2.2.2 (NH_4)_xWO_3納米晶的合成26-27
• 2.2.3 樣品的表征27
• 2.2.4 納米晶的選擇透光性表征27
• 2.2.5 納米晶的光催化與吸附性能表征27-28
• 2.3 結果與討論28-33
• 2.4 本章小結33-36
• 第三章 鉬摻雜對(NH_4)_xWO_3納米晶的物相、結構及光學性能的影響36-48
• 3.1 引言36-37
• 3.2 實驗部分37-40
• 3.2.1 試劑及儀器37-38
• 3.2.2 Mo摻雜(NH_4)_xWO_3納米晶的合成38-39
• 3.2.3 樣品的表征39-40
• 3.2.4 納米晶的選擇透光性表征40
• 3.3 結果與討論40-46
• 3.4 本章小結46-48
• 第四章 鈀負載對(NH_4)_xWO_3納米晶的物相、結構、光催化及吸附性能的影響48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 實驗部分48-51
• 4.2.1 試劑及儀器48-49
• 4.2.2 Pd負載(NH_4)_xWO_3納米晶的合成49-51
• 4.2.3 樣品的表征51
• 4.2.4 納米晶的光催化與吸附性能表征51
• 4.3 結果與討論51-55
• 4.4 本章小結55-58
• 第五章 結論及展望58-62
• 5.1 結論58-59
• 5.2 展望59-62
• 參考文獻62-72
• 致謝72-74
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文74

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1 樊慧慶,楊同青,張良瑩,姚熹;鎢青銅結構弛豫型鐵電陶瓷Sr_(0.5)Ba_(0.5)Nb_2O_6的制備及其場致熱釋電行為[J];科學通報;1996年24期

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3 張高科,歐陽世翕,吳伯麟;關于鎢青銅結構鈮酸鹽晶體的通式及其陽離子占位探討[J];人工晶體學報;1996年03期

4 郭元茹;李昕;方桂珍;劉志明;;氣相擴滲法制備K_(0.75)Nd_(0.042)WO_3鎢青銅及電性能研究[J];稀土;2008年05期

5 鄭興華,丁劍,俞建長,梁國棟;鎢青銅陶瓷Sr_(0.6)Ba_(0.4)Nb_2O_6的合成、結構與介電性能[J];山東陶瓷;2005年04期

6 丁劍;俞建長;鄭興華;梁國棟;;鎢青銅陶瓷Sr_(0.5)Ba_(0.5)N_2O_6的制備結構與介電性能研究[J];福州大學學報(自然科學版);2006年02期

7 方亮,楊俊峰,黃濤華,張輝,劉韓星;鎢青銅結構Ba_6Zn_(0.67)M_(9.33)O_(30)(M=Nb,Ta)的合成與介電特性[J];無機化學學報;2004年01期

8 陳大任,張望重,朱梅根;應力對壓電陶瓷驅動器位移性能的影響[J];無機材料學報;2000年04期

9 ;[J];;年期

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1 ;鎢青銅結構偏鈮酸鉛高溫陶瓷的制備工藝[N];中國有色金屬報;2003年

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1 董麗;鎢青銅納米晶的水熱可控制備與光學性能研究[D];太原理工大學;2016年

2 劉盼盼;Ba_6MNb_9O_（30）（M=Fe，Co，Ni）鎢青銅陶瓷的介電與磁性能[D];浙江大學;2010年

3 白陽;充滿型鎢青銅鈮酸鹽陶瓷的結構與性能[D];浙江大學;2011年

4 黃濤華;Ba_5LnNiM_9O_（30）（Ln=La，Nd，Sm；M=Nb，，Ta）陶瓷的制備、結構與介電特性[D];武漢理工大學;2004年

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8 陳璞;鈮酸鹽A_6B_（10）O_（30）型陶瓷的制備、結構與性能[D];武漢理工大學;2007年

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10 李召虎;填滿型鎢青銅結構Sr_2K_(0.1)Na_(0.9)Nb_5O_(15)基陶瓷的制備和性能研究[D];陜西師范大學;2012年

本文編號：865891