一維ZnS(Co)/C納米復(fù)合材料的可控合成及其可見光催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-19 05:03
ZnS是具有較大禁帶寬度的半導(dǎo)體光催化材料,但對(duì)太陽光的吸收主要在紫外區(qū),對(duì)可見光的吸收利用極低,大大限制了其在光催化中的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。一維碳材料(如CNT、CNF等)具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能,如大的比表面積,良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,較大的電子傳輸能力等。將半導(dǎo)體ZnS和碳材料復(fù)合在一塊,可以拓寬其光響應(yīng)范圍,提高其對(duì)可見光的有效利用率。在半導(dǎo)體表面沉積金屬納米粒子能夠加快半導(dǎo)體光生電子、空穴的分離,進(jìn)而顯著提高硫化鋅材料的光催化效率。但大多數(shù)是使用Au、Ag、Pd和Pt等貴金屬,成本較高,且不能解決催化劑難回收等問題。本論文設(shè)計(jì)了用水楊酸根(Sal-)插層的層狀金屬氫氧化鋅(鈷)為前驅(qū)體,控制反應(yīng)條件,經(jīng)過原位固態(tài)反應(yīng)合成了一維ZnS/C和磁性ZnS/Co/C納米復(fù)合光催化劑,同時(shí)對(duì)其組成結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行了研究。具體結(jié)論如下:(1)通過一步沉淀法,利用金屬Zn2+和小分子Sal-陰離子之間的配位作用,在沒有模板劑和修飾劑的輔助作用下,合成了一維棒狀的以Sal-為配位陰離子的層狀氫氧化鋅,簡(jiǎn)稱Zn-sal LHRs (Layered hydroxide nanorod)。該納米棒直徑約...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-lNPCs/Pt合成模擬圖??Fig.l-lThe?仿rming?simulation?of?NPCs?/?Pt??
|^>1上主要為硬模板法,還有另外一種相對(duì)應(yīng)的軟模板法,提供了空間限域的作用。?j??例如YadongD.tW課題組(圖1-3)在水熱合成條件下,利用離子之間的靜電的凝聚縮合?^??作用(表面活性劑離子和無機(jī)離子之間),制備出來層狀的有機(jī)-無機(jī)一維的納米材料??并且具有介孔的結(jié)構(gòu)。然后在高熱環(huán)境下,自動(dòng)卷曲成一維的WS2納米管。表面活性??劑很容易被濾去,來保證產(chǎn)物的純凈。并且當(dāng)條件達(dá)到臨界值時(shí)送一類小分子會(huì)自發(fā)??地卷成棒狀,若與多種化學(xué)反應(yīng)結(jié)合則會(huì)制備純凈的納米管或納米棒結(jié)構(gòu),為一維的??納米結(jié)構(gòu)形成提供了很好的模板。??1.?2.?2.?2利用晶體的取向生長(zhǎng)合成法??取向生長(zhǎng)是晶體自身的性質(zhì),晶體粒子都有這樣的趨勢(shì)一取向能量值相對(duì)較小的??面而朝此面生長(zhǎng)PW。我們可W利用晶體取向生長(zhǎng)的特性,結(jié)合熱蒸發(fā)的方法來得到一??維的納米結(jié)構(gòu)材料。??晶體每個(gè)晶面的相對(duì)表面能大小決定了晶體形成形狀,可W根據(jù)晶體的各向異??性
「??圖1-3?WS2納米管的合成圖??Fig.?1-3?The?forming?image?of?WS2?nanotube??|^>1上主要為硬模板法,還有另外一種相對(duì)應(yīng)的軟模板法,提供了空間限域的作用。?j??例如YadongD.tW課題組(圖1-3)在水熱合成條件下,利用離子之間的靜電的凝聚縮合?^??作用(表面活性劑離子和無機(jī)離子之間),制備出來層狀的有機(jī)-無機(jī)一維的納米材料??并且具有介孔的結(jié)構(gòu)。然后在高熱環(huán)境下,自動(dòng)卷曲成一維的WS2納米管。表面活性??劑很容易被濾去,來保證產(chǎn)物的純凈。并且當(dāng)條件達(dá)到臨界值時(shí)送一類小分子會(huì)自發(fā)??地卷成棒狀,若與多種化學(xué)反應(yīng)結(jié)合則會(huì)制備純凈的納米管或納米棒結(jié)構(gòu),為一維的??納米結(jié)構(gòu)形成提供了很好的模板。??1.?2.?2.?2利用晶體的取向生長(zhǎng)合成法??取向生長(zhǎng)是晶體自身的性質(zhì),晶體粒子都有這樣的趨勢(shì)一取向能量值相對(duì)較小的??面而朝此面生長(zhǎng)PW。我們可W利用晶體取向生長(zhǎng)的特性
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微波液相沉積法制備二氧化鈦薄膜[J]. 馮海濤,王芬,同小剛. 材料導(dǎo)報(bào). 2006(S1)
[2]設(shè)計(jì)新型可見光響應(yīng)的半導(dǎo)體光催化劑[J]. 龍明策,蔡俊,蔡偉民,陳恒,柴歆燁. 化學(xué)進(jìn)展. 2006(09)
[3]納米材料和技術(shù)的研究及展望[J]. 高瑞平. 材料導(dǎo)報(bào). 2001(05)
本文編號(hào):3444206
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-lNPCs/Pt合成模擬圖??Fig.l-lThe?仿rming?simulation?of?NPCs?/?Pt??
|^>1上主要為硬模板法,還有另外一種相對(duì)應(yīng)的軟模板法,提供了空間限域的作用。?j??例如YadongD.tW課題組(圖1-3)在水熱合成條件下,利用離子之間的靜電的凝聚縮合?^??作用(表面活性劑離子和無機(jī)離子之間),制備出來層狀的有機(jī)-無機(jī)一維的納米材料??并且具有介孔的結(jié)構(gòu)。然后在高熱環(huán)境下,自動(dòng)卷曲成一維的WS2納米管。表面活性??劑很容易被濾去,來保證產(chǎn)物的純凈。并且當(dāng)條件達(dá)到臨界值時(shí)送一類小分子會(huì)自發(fā)??地卷成棒狀,若與多種化學(xué)反應(yīng)結(jié)合則會(huì)制備純凈的納米管或納米棒結(jié)構(gòu),為一維的??納米結(jié)構(gòu)形成提供了很好的模板。??1.?2.?2.?2利用晶體的取向生長(zhǎng)合成法??取向生長(zhǎng)是晶體自身的性質(zhì),晶體粒子都有這樣的趨勢(shì)一取向能量值相對(duì)較小的??面而朝此面生長(zhǎng)PW。我們可W利用晶體取向生長(zhǎng)的特性,結(jié)合熱蒸發(fā)的方法來得到一??維的納米結(jié)構(gòu)材料。??晶體每個(gè)晶面的相對(duì)表面能大小決定了晶體形成形狀,可W根據(jù)晶體的各向異??性
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微波液相沉積法制備二氧化鈦薄膜[J]. 馮海濤,王芬,同小剛. 材料導(dǎo)報(bào). 2006(S1)
[2]設(shè)計(jì)新型可見光響應(yīng)的半導(dǎo)體光催化劑[J]. 龍明策,蔡俊,蔡偉民,陳恒,柴歆燁. 化學(xué)進(jìn)展. 2006(09)
[3]納米材料和技術(shù)的研究及展望[J]. 高瑞平. 材料導(dǎo)報(bào). 2001(05)
本文編號(hào):3444206
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