本文選題：氮摻雜 + 鈦鈮酸納米片　； 參考：《安徽理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：本文通過對高溫固相法合成的層狀鈦鈮酸鉀(KTiNbO5)進行摻雜、酸化及剝離改性,成功制備出了氮摻雜的鈦鈮酸納米片(N-HTiNbO5-NS)聚集體。通過可見光照射下降解亞甲基藍的實驗來探討改性后材料的光催化活性。以氮摻雜的鈦鈮酸納米片為載體,與兩種具有催化活性的過渡金屬氧化物MOx(M=Zn,Fe)復合,分別構(gòu)建兩種復合光催化材料,并通過光催化吸附和降解乙硫醇為探針實驗探究了催化劑的光催化性能。通過多種分析測試手段,如X-射線粉末衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)透射電子顯微鏡(TEM)、N2吸附-脫附、紫外-可見光漫反射(UV-visDRS)、激光拉曼光譜(LRS)、X-射線光電子能譜(XPS)以及熱分析(TG-DSC)等對催化劑的結(jié)構(gòu)及物理化學性能進行表征,并用光催化降解亞甲基藍(MB)實驗初步分析摻雜的鈦鈮酸納米片的催化性能,利用氣相色譜對復合催化劑材料吸附和催化降解乙硫醇(EM)反應的能力進行評價。研究結(jié)果表明,采用高溫固相法成功制備了層狀KTiNbO5,摻雜的氮以取代和填隙的形式存在于材料的晶格中,但是摻雜反應并沒有改變材料的層狀結(jié)構(gòu)。氮元素的引入使得催化劑材料的能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,使得其帶隙變窄。質(zhì)子交換、剝離和酸沉積改性之后,形成的氮摻雜鈦鈮酸納米片(N-HTiNbO5-NS)聚集體呈現(xiàn)片狀納米片堆積結(jié)構(gòu),材料的比表面積明顯提高。在光催化降解亞甲基藍(MB)的實驗中,所制備的N-HTiNbO5-NS復合材料顯示出相對較強的光催化活性,這可能歸因于比表面積和帶隙能變化的共同作用。由復合改性的方法制備的MOx/N-HTiNbO5-NS(M=Zn,Fe)復合材料,依然保持著堆積納米片的結(jié)構(gòu),氧化物納米粒子均勻分散在納米片表面。復合材料顯示了一個較前軀體更大的比表面積和孔容,這可能是由于納米粒子粒徑較小本身具有較大表面積、以及納米片夾雜著納米粒子重新堆疊形成較大孔徑。MOx/N-HTiNbO5-NS復合材料顯示出較好的可見光響應能力,摻雜及復合改性之后產(chǎn)生新的能帶結(jié)構(gòu)使復合材料的帶隙能降低。在吸附和催化降解乙硫醇的反應中,復合材料顯示出優(yōu)異的活性。由于氧化物粒子的量子尺寸效應以及其與納米片載體間的協(xié)同效應,使得復合材料在可見光照射下具備脫除乙硫醇的能力。金屬氧化物與層狀納米片復合材料的構(gòu)建,為合成新型光催化脫硫材料提供了一種可行的思路。
[Abstract]:N - HTiNbO5 - NS composites were synthesized by high - temperature solid - phase method . The results showed that the N - HTiNbO5 - NS composite prepared by the method of composite modification showed a relatively strong photocatalytic activity . The results showed that the N - HTiNbO5 - NS composite prepared by composite modification showed a relatively strong photocatalytic activity .

【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O643.36

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