銻基納米材料的水熱法制備及表征
發(fā)布時(shí)間:2018-05-30 03:39
本文選題:水熱法 + Sb_2O_3; 參考:《山東科技大學(xué)》2010年碩士論文
【摘要】:納米材料的性能不僅取決于其化學(xué)成分,還與其粒子的形貌和結(jié)構(gòu)密切相關(guān),因此納米材料的形貌和結(jié)構(gòu)的控制研究,成為當(dāng)前材料研究的前沿和熱點(diǎn)之一。控制納米材料的形貌可以通過(guò)多種方法來(lái)進(jìn)行,本文通過(guò)兩種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)納米材料形貌的控制:選擇適宜的納米材料的添加劑,如表面活性劑、溶劑配比等實(shí)現(xiàn)控制納米材料的形貌;通過(guò)納米材料制備工藝條件和參數(shù)的優(yōu)化來(lái)控制納米粒子的形貌。經(jīng)過(guò)不斷地探索,我們制備出了三種不同形貌的氧化銻粒子,并研究了它們各自的結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)機(jī)理和性能。 本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下: (1)利用碳酸鈉和氯化銻作為原料,在醇水比為1:1的混合溶液中,控制反應(yīng)溫度在120℃,水熱時(shí)間為12h,得到了由長(zhǎng)度約為2μm,寬度為400nm,厚度為50nm的納米片組成的蝴蝶結(jié)狀Sb2O3納米結(jié)構(gòu)粒子,粒徑約為6-8微米。通過(guò)XRD、SEM、TEM、BET、UV-vis和PL表征研究了樣品的物相組成為正交相Sb2O3、外觀分布均勻,呈蝴蝶結(jié)狀,并且具有優(yōu)異的光學(xué)性能等。另外,我們還對(duì)該形貌的生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了初探。 (2)采用水熱法,在固定原料和形貌控制劑的前提下,適當(dāng)改變水熱反應(yīng)條件,如溶劑組成等,我們得到了兩種不同形貌的微米結(jié)構(gòu),包括Sb2O3中空紡錘體和鵝卵石狀Sb2O3,研究了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和礦化劑等工藝參數(shù)對(duì)兩種形貌的的影響作用,并分別探討了其生長(zhǎng)機(jī)理,表面活性劑CTAB在不同溶液中形成的不同膠束形狀導(dǎo)致兩種不同形貌氧化銻粒子的形成。此外,我們還研究了中空紡錘體和鵝卵石狀Sb2O3粒子的拉曼光譜和比表面。研究表明,兩種形貌粒子的拉曼光譜符合正交相Sb2O3,中空紡錘體與鵝卵石狀粒子相比,拉曼強(qiáng)度減小,并有輕微的藍(lán)移現(xiàn)象發(fā)生。中空紡錘體Sb2O3粒子BET為9.61 m2g-1,平均孔半徑為18.64 nm。 (3)在PVA作為自組裝試劑的條件下,采用簡(jiǎn)單的水熱法成功地制備了直徑為233nm,長(zhǎng)徑比非常大的Sb2O3納米線以及由納米線自組裝而成的微米球。分別采用SEM、FTIR和TGA研究了納米線和微米球的外觀形貌及其相應(yīng)的物化性質(zhì)。我們還研究了礦化劑對(duì)Sb2O3納米線長(zhǎng)徑比的重要影響,進(jìn)一步探討了Sb2O3微米球的相應(yīng)的生長(zhǎng)機(jī)理,認(rèn)為水溶性高分子PVA在納米材料的自組裝過(guò)程中起到不可忽視的作用。本文還檢測(cè)了8b2O3半導(dǎo)體粒子光催化性能,對(duì)比發(fā)現(xiàn), Sb2O3納米線對(duì)染料羅丹明B具有相對(duì)較強(qiáng)光催化性能,改性摻雜后的Sb2O3納米線降解性能更佳。
[Abstract]:The properties of nanomaterials depend not only on their chemical composition, but also on the morphology and structure of their particles. The morphology of nanomaterials can be controlled by a variety of methods. In this paper, the morphology of nanomaterials can be controlled by two ways: selecting suitable additives of nano-materials, such as surfactants, The morphology of nano-materials was controlled by solvent ratio, and the morphology of nanoparticles was controlled by optimizing the preparation conditions and parameters. Three kinds of antimony oxide particles with different morphologies were prepared and their structures, growth mechanisms and properties were studied. The main contents and results of this paper are as follows: Using sodium carbonate and antimony chloride as raw materials, the reaction temperature was controlled at 120 鈩,
本文編號(hào):1953767
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