本文關(guān)鍵詞：氫氧化鎳的制備及降解污染物性能的研究

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【摘要】：隨著人類生活水平的提高,水污染對人類的身體健康構(gòu)成嚴(yán)重的威脅,通過納米材料對廢水處理是一個有效途徑。氫氧化鎳作為一種過度族金屬元素的氫氧化物,是P型半導(dǎo)體材料。它具有多種納米形貌,活性高,比表面積大,且價格低廉等優(yōu)點(diǎn),是潛在的降解水污染的材料。目前氫氧化鎳的生長機(jī)制研究甚少,將氫氧化鎳用在降解水的領(lǐng)域中也較少。本文通過水熱法制備氫氧化鎳,通過X射線光電子能譜儀、X射線衍射儀、能譜儀、掃描顯微鏡等手段進(jìn)行表針,并測試不同生長條件下氫氧化鎳對染料的降解能力。然后對氫氧化鎳進(jìn)行銀修飾和組建異質(zhì)結(jié)進(jìn)而研究對染料降解能力的影響。首先在ITO襯底上用水熱法一步生成氫氧化鎳,通過硝酸鎳與不同堿性源反應(yīng),制備不同形貌的氫氧化鎳。通過XPS,XRD,SEM,接觸角測試等表針氫氧化鎳。硝酸鎳與氨水生成六角片狀氫氧化鎳,與六次甲基四胺反應(yīng)生成網(wǎng)片狀氫氧化鎳。解釋了氫氧化鎳兩種形貌的不同生長機(jī)制原因,提出六次甲基四胺分步水解,通過中間產(chǎn)物的相互作用生成網(wǎng)片狀結(jié)構(gòu)。其次通過研究溶質(zhì)配比、氨水體積、溶劑不同配比、水熱溫度、退火溫度等水熱條件對氫氧化鎳的影響和對甲基橙降解能力的影響。通過氫氧化鎳對不同模擬污染物的降解,對甲基橙、羅丹明B、剛果紅的降解具有選折性,對剛果紅的降解能力最高,其次是甲基橙,最差的是羅丹明B,并且解釋了降解選折性的原因。此外對氫氧化鎳進(jìn)行銀修飾和組建氫氧化鎳/氧化鋅異質(zhì)結(jié)來加速光生電子空穴分離,一定程度阻礙電子空穴復(fù)合,提高光催化效率。通過研究不同銀修飾條件,當(dāng)硝酸銀濃度為0.015 M,光照距離為22 cm,光照時間為5 min時,氫氧化鎳/銀復(fù)合結(jié)構(gòu)對甲基橙的降解效率最高。當(dāng)在氫氧化鎳上提拉六次氧化鋅種子層組建異質(zhì)結(jié)時,對甲基橙的降解效率最高。
【關(guān)鍵詞】：生長機(jī)制 水熱法 銀修飾 異質(zhì)結(jié)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ138.13
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 納米材料的特性9-10
• 1.2 染料廢水的研究進(jìn)展10-11
• 1.3 氫氧化鎳基本性質(zhì)11-17
• 1.3.1 氫氧化鎳晶體結(jié)構(gòu)11-12
• 1.3.2 氫氧化鎳的不同形貌12-13
• 1.3.3 氫氧化鎳的不同制備方法13-16
• 1.3.4 氫氧化鎳的應(yīng)用16-17
• 1.4 本課題研究目的和內(nèi)容17-20
• 1.4.1 研究目的和意義17-18
• 1.4.2 研究內(nèi)容18-20
• 第2章 實(shí)驗(yàn)儀器及步驟20-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)所需藥品與儀器20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)的過程及步驟21-23
• 2.2.1 襯底的準(zhǔn)備21
• 2.2.2 水熱法制備氫氧化鎳21-22
• 2.2.3 測氫氧化鎳的降解性能22
• 2.2.4 銀修飾氫氧化鎳22-23
• 2.2.5 制備氫氧化鎳和氧化鋅的異質(zhì)結(jié)23
• 2.3 樣品的表征23-26
• 2.3.1 X射線衍射儀23-24
• 2.3.2 X射線光電子能譜儀24
• 2.3.3 掃描電子顯微鏡24-25
• 2.3.4 電化學(xué)工作站25
• 2.3.5 高溫潤濕角測定儀VAF-3025-26
• 第3章 氫氧化鎳生長機(jī)制及其性能研究26-39
• 3.1 六角片狀氫氧化鎳制備及其生長機(jī)制26-29
• 3.2 網(wǎng)片狀氫氧化鎳制備及其生長機(jī)制29-30
• 3.3 兩種堿共同制備氫氧化鎳30-32
• 3.4 六角片狀氫氧化鎳降解性能研究32-35
• 3.5 網(wǎng)片狀氫氧化鎳降解性能研究35-37
• 3.6 本章小結(jié)37-39
• 第4章 網(wǎng)片狀氫氧化鎳制備及其性能研究39-52
• 4.1 不同溶劑配比下制備氫氧化鎳及甲基橙的降解39-41
• 4.2 不同反應(yīng)溫度下制備氫氧化鎳及甲基橙的降解41-43
• 4.3 不同退火溫度下的鎳氧化合物及對甲基橙的降解43-46
• 4.4 氫氧化鎳對不同模擬污染物的光降解46-50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 第5章 修飾氫氧化鎳及其性能研究52-68
• 5.1 不同濃度銀修飾的氫氧化鎳及對甲基橙的降解52-54
• 5.2 不同距離銀修飾的氫氧化鎳及對甲基橙的降解54-57
• 5.3 不同時間銀修飾的氫氧化鎳及對甲基橙的降解57-59
• 5.4 銀修飾退火的氫氧化鎳及其對甲基橙的降解59-60
• 5.5 組成氫氧化鎳/氧化鋅異質(zhì)結(jié)及其對甲基橙的降解60-66
• 5.6 本章小節(jié)66-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-76
• 致謝76

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本文編號：574717