多孔半導(dǎo)體納米材料由于獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能而被廣泛應(yīng)用于催化、儲能、氣體傳感器以及鋰離子電池等領(lǐng)域。氧化銦（In₂O₃）作為典型的n型半導(dǎo)體,其帶隙寬度大約是2.8 eV,具有低電導(dǎo)率、良好的光化學(xué)穩(wěn)定性和可以吸收可見光等特點,在光催化和氣體傳感器等方面受到了廣泛的關(guān)注。但目前In₂O₃應(yīng)用在光催化領(lǐng)域仍然面臨著以下問題:第一,由于In₂O₃的帶隙較窄,在可見光照射下光生電子空穴對分離效率較低,使得其光催化活性降低;第二,小尺寸的In₂O₃容易團聚,造成有效反應(yīng)活性位點大大減少,進而導(dǎo)致光催化活性降低。另外小尺寸的In₂O₃在懸浮體系中不易分離回收,不利于實際應(yīng)用。針對以上問題,本文采用高分子輔助的溶膠凝膠-冷凍干燥技術(shù)制備大尺寸的三維層級多孔的In₂O₃納米材料以減少團聚使其便于分離回收,并將其作為硬模板,通過簡單的自犧牲... 

【文章來源】：東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同尺寸的多孔材料[7]

多孔材料的種類繁多，按化學(xué)組成可以分為無機多孔材料和有機多孔材料兩大類。中，無機多孔材料又包含金屬多孔材料和非金屬多孔材料。金屬多孔材料包括泡沫金金屬纖維氈、復(fù)合金屬絲網(wǎng)絡(luò)材料、空間有序多孔金屬等多種類型；非金屬多孔材料括陶瓷多孔材料、多孔碳材料、介孔二氧化硅等。有機多孔材料主要分為生物材料和生物有機多孔材料。生物多孔材料具有悠久的應(yīng)用歷史，木材、動物骨骼和珊瑚等都于生物多孔材料；近代以來，人們開發(fā)、制備了眾多的非生物有機多孔材料，比如高子凝膠，塑料多孔材料等。隨著科技的發(fā)展，越來越多的物質(zhì)被制備成多孔材料，這大豐富了多孔材料的性能和應(yīng)用領(lǐng)域[8-10]。根據(jù)國際純粹與應(yīng)用化學(xué)學(xué)會的標準，將多孔材料按孔徑尺寸分為微孔，介孔和大材料[11]。此外，很多材料并不是只包含單一尺寸的孔結(jié)構(gòu)，而是兼具微孔、介孔或者孔中至少兩種孔徑，這樣的多孔材料被稱為層級多孔材料[7]。層級多孔材料豐富的孔構(gòu)特征賦予了其多種多樣的功能，通過將多種孔結(jié)構(gòu)組合在一起，可以使其同時包含種孔結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，使其適應(yīng)于高溫、高壓和酸堿等惡劣環(huán)境。與傳統(tǒng)單一孔徑的多孔料相比，層級多孔材料已經(jīng)被應(yīng)用于吸附、催化、氣體傳感、儲能和生命科學(xué)等多個域，展現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢[11-13]。

小到日常中隨處可見的咖啡杯；多孔材料豐富的孔結(jié)構(gòu)特征功能，現(xiàn)在技術(shù)的發(fā)展使得可以通過控制微觀形態(tài)來控制多孔材料使得多孔材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護、航空航天、光電材料、。料由于強大的功能性受到了研究者的廣泛關(guān)注，然而要制備出滿足材料，具備相當(dāng)?shù)碾y度。近年來已經(jīng)開發(fā)了多種方法來制備多孔材料模板法、膠體晶體模板法、聚合物模板法、溶膠-凝膠控制以及相，這些方法大體上可以歸結(jié)為模板法和無模板法[11,14,15]。其中模板導(dǎo)向作用和空間限域作用對多孔材料的結(jié)構(gòu)、形貌、排列和尺寸等最有效的方法。模板法按使用模板的不同，可以分為硬模板法和軟本質(zhì)上是用于復(fù)制硬模板的反向結(jié)構(gòu)的鑄造技術(shù)。大量的中尺度材介孔二氧化硅和陽極氧化鋁等[18-20]，已經(jīng)被廣泛的用作硬模板，并后，最終可以獲得良好結(jié)構(gòu)的孔材料。目前，硬模板技術(shù)被認為是和通用方法。

【參考文獻】：
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碩士論文
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[3]氧化銦及其復(fù)合物的制備、表征和光催化性能研究[D]. 嚴薇.陜西科技大學(xué) 2018
[4]硬模板法構(gòu)筑三維多孔石墨烯及其復(fù)合材料[D]. 孔令西.沈陽大學(xué) 2018
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本文編號：3025469