基于SnO_2納米材料的光催化和電化學(xué)性質(zhì)研究
本文關(guān)鍵詞:基于SnO_2納米材料的光催化和電化學(xué)性質(zhì)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文通過液相法在較溫和的條件下合成了不同形貌的二氧化錫納米材料:分級(jí)多孔微米花、核殼結(jié)構(gòu)微米球和介孔納米球。利用掃描電子顯微鏡、高分辨透射電子顯微鏡、X射線衍射儀和激光拉曼光譜儀等儀器對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行形貌和結(jié)構(gòu)表征,探究了生長(zhǎng)參數(shù)對(duì)合成二氧化錫納米材料的影響規(guī)律,同時(shí)揭示了合成二氧化錫納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)理,研究了合成二氧化錫納米材料的光催化性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì),初步探討了光催化反應(yīng)機(jī)理和影響光催化活性的重要因素。 以SnCl_2·2H_2O和H_2C_2O_4·2H_2O為原料,用無水乙醇和聚乙二醇混合溶液作為溶劑,在常溫常壓下合成前驅(qū)體,前驅(qū)體經(jīng)過煅燒制得一種分級(jí)多孔的二氧化錫微米花。通過掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射儀、Raman光譜及氮?dú)馕摳降葴y(cè)試手段對(duì)合成產(chǎn)物的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,結(jié)果表明合成的二氧化錫具有四方金紅石結(jié)構(gòu)。通過研究反應(yīng)參數(shù)對(duì)產(chǎn)物形貌的影響,初步揭示了多孔二氧化錫微米花的生長(zhǎng)機(jī)理;并進(jìn)行了相應(yīng)的光催化性質(zhì)研究,結(jié)果表明,這種多孔微米花結(jié)構(gòu)對(duì)有機(jī)染料具有良好的催化降解效果,在處理污水方面有著潛在的應(yīng)用前景。 用SnCl_4·5H_2O和NaOH為原材料,在反應(yīng)溫度為160oC并在PVP輔助條件下合成了形貌均一的核殼結(jié)構(gòu)SnO2微米球。用掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射儀及Raman光譜等測(cè)試手段對(duì)合成產(chǎn)物的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。研究反應(yīng)溫度和錫鹽用量在形成產(chǎn)物過程中的重要作用。光催化降解實(shí)驗(yàn)表明合成的產(chǎn)物具有良好的光催化性能。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明合成的微米球在20次循環(huán)周期后,仍表現(xiàn)出較高的充放電性能和良好的循環(huán)性能。 以Na_2SnO_3·3H_2O為原料,,在葡萄糖的輔助作用下,通過水熱法合成了介孔二氧化錫納米球。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),葡萄糖濃度對(duì)產(chǎn)物形貌起著重要的作用,并詳細(xì)討論了介孔二氧化錫納米球的生長(zhǎng)機(jī)理。研究了三種不同形貌的二氧化錫納米材料光催化降解效率。
【關(guān)鍵詞】:二氧化錫 微納米結(jié)構(gòu) 光催化 電化學(xué)性質(zhì)
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:O614.432;TB383.1
【目錄】:
- 摘要11-12
- Abstract12-14
- 第1章 緒論14-27
- 1.1 納米材料概述14-19
- 1.1.1 納米材料的基本特性15-16
- 1.1.2 納米材料的制備方法16-17
- 1.1.3 納米材料的應(yīng)用17-19
- 1.2 SnO_2納米材料19-25
- 1.2.1 SnO_2的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)19
- 1.2.2 SnO_2納米材料的應(yīng)用19-21
- 1.2.3 SnO_2納米結(jié)構(gòu)的合成方法及研究進(jìn)展21-25
- 1.3 本論文的選題思路及主要研究?jī)?nèi)容25-27
- 第2章 試驗(yàn)材料及表征方法27-30
- 2.1 試驗(yàn)材料及儀器設(shè)備27-28
- 2.1.1 試驗(yàn)試劑和藥品27
- 2.1.2 試驗(yàn)儀器27-28
- 2.2 表征方法28-30
- 2.2.1 掃描電子顯微鏡28
- 2.2.2 X 射線衍射儀28
- 2.2.3 顯微激光拉曼光譜儀28
- 2.2.4 透射電子顯微鏡28-29
- 2.2.5 比表面積(BET)測(cè)試29-30
- 第3章 分級(jí)多孔 SnO_2微米花的光催化性能研究30-38
- 3.1 引言30
- 3.2 分級(jí)多孔結(jié)構(gòu) SnO_2微米花的合成30-31
- 3.3 試驗(yàn)結(jié)果及討論31-37
- 3.3.1 分級(jí)多孔微米花的結(jié)構(gòu)表征31-34
- 3.3.2 分級(jí)多孔 SnO_2微米花生長(zhǎng)參數(shù)的探究34-35
- 3.3.3 分級(jí)多孔 SnO_2微米花的生長(zhǎng)機(jī)理分析35
- 3.3.4 光催化性能研究35-37
- 3.4 本章小結(jié)37-38
- 第4章 核殼結(jié)構(gòu) SnO_2微米球的光催化和電化學(xué)性能38-47
- 4.1 引言38
- 4.2 試驗(yàn)及表征方法38-39
- 4.2.1 核殼結(jié)構(gòu) SnO_2微米球的合成38-39
- 4.2.2 儀器表征及測(cè)試方法39
- 4.3 結(jié)果與討論39-45
- 4.3.1 SEM 形貌和 TEM 分析39-40
- 4.3.2 XRD 分析和拉曼光譜分析40-41
- 4.3.3 氮?dú)馕矫摳椒治?/span>41-42
- 4.3.4 核殼結(jié)構(gòu) SnO_2微米球生長(zhǎng)參數(shù)的探究42
- 4.3.5 核殼結(jié)構(gòu) SnO_2微米球生長(zhǎng)機(jī)理的分析42-43
- 4.3.6 核殼結(jié)構(gòu) SnO_2微米球的光催化活性測(cè)試43-45
- 4.3.7 核殼結(jié)構(gòu) SnO_2微米球的電化學(xué)性能測(cè)試45
- 4.4 本章小結(jié)45-47
- 第5章 介孔 SnO_2納米球的合成及光催化性能研究47-60
- 5.1 引言47
- 5.2 試驗(yàn)及表征方法47-48
- 5.2.1 中孔 SnO_2納米球的合成47-48
- 5.2.2 儀器表征及測(cè)試方法48
- 5.3 結(jié)果與討論48-59
- 5.3.1 SEM 形貌和 TEM 分析48-49
- 5.3.2 XRD 分析和拉曼光譜分析49-50
- 5.3.3 氮?dú)馕矫摳椒治?/span>50-51
- 5.3.4 介孔 SnO_2納米球生長(zhǎng)參數(shù)的探究51-53
- 5.3.5 介孔 SnO_2納米球生長(zhǎng)機(jī)理的分析53
- 5.3.6 介孔 SnO_2納米球的潤(rùn)濕性測(cè)試53-54
- 5.3.7 介孔 SnO_2納米球的光催化活性測(cè)試54-59
- 5.4 本章小結(jié)59-60
- 結(jié)論60-61
- 參考文獻(xiàn)61-77
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77-78
- 致謝78
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