納米Fe 3 O 4 、SnO 2 及光催化復(fù)合材料SnO 2 /Fe 3 O 4 的制備和性能研究
發(fā)布時間:2022-10-19 17:49
SnO2是一種良好的半導(dǎo)體材料和透明導(dǎo)電材料,在紫外光的照射下可以降解有機(jī)物。由于納米材料的粒徑比較小,使得實際應(yīng)用中納米光催化材料SnO2回收變得困難。納米Fe3O4具有一定的磁性,目前已廣泛應(yīng)用于各種研究。如果在磁性的納米Fe3O4表面包覆一層具有光催化作用的SnO2,包覆后的新顆粒就可同時具有磁性和光催化作用,并且很好地解決SnO2光催化劑回收難的問題。本文通過水熱法成功的制備出了納米Fe3O4顆粒,同時采用溶膠-凝膠法和水熱法在Fe3O4的表面進(jìn)行SnO2的包覆,并對包覆結(jié)果進(jìn)行了XRD、TEM、紅外光譜、光催化等測試。論文通過以下三部分進(jìn)行了詳細(xì)的闡述:(1)Fe3O4和SnO2納米顆粒的制備:用水熱法制備了納米Fe3O4顆粒和納米SnO2顆粒。由于制備的Fe3O4的顆粒存在團(tuán)聚現(xiàn)象,研究了分散劑對其分散性的影響。在采用水熱法制備氧化錫的過程中通過添加CTAB來改善SnO2的分散性。(2)SnO2/Fe3O4復(fù)合光催化材料的制備:采用溶膠-凝膠法和水熱法制備SnO2/Fe3O4。在溶膠-凝膠法中,前驅(qū)體添加檸檬酸鈉對Fe3O4的表面進(jìn)行修飾,通過改變SnO2和Fe3O4反應(yīng)的...
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 納米材料
1.2.1 納米材料簡介
1.2.2 納米材料的研究現(xiàn)狀
1.3 光催化技術(shù)
1.3.1 光催化技術(shù)的發(fā)展
1.3.2 光催化原理
1.3.3 光催化劑的類型
1.3.4 光催化技術(shù)的應(yīng)用
1.4 納米包覆技術(shù)
1.4.1 納米包覆研究現(xiàn)狀
1.4.2 納米粉體的表面修飾與改性
1.4.3 影響粉體表面化學(xué)改性效果的主要因素
1.5 光催化納米材料的制備方法
1.5.1 物理方法
1.5.2 化學(xué)方法
1.6 實驗部分
1.6.1 實驗所用到的實驗設(shè)備
1.6.2 部分實驗儀器的介紹及原理
1.6.3 實驗表征設(shè)備的介紹及原理
1.7 本課題的研究內(nèi)容
1.7.1 課題研究的意義
1.7.2 課題研究內(nèi)容
第2章 Fe_3O_4納米顆粒的制備與表征
2.1 引言
2.2 實驗的材料及方法
2.2.1 實驗試劑
2.2.2 實驗步驟
2.2.3 實驗流程圖
2.2.4 實驗原理
2.3 結(jié)果與討論
2.4 分散劑對試驗結(jié)果的影響
2.4.1 分散劑的種類
2.4.2 油胺對分散性的影響
2.4.3 聚乙二醇(PEG)對分散性的影響
2.5 溶液PH對試驗結(jié)果的影響
2.6 實驗小結(jié)
第3章 SnO_2納米顆粒的制備與表征
3.1 前言
3.2 水熱法制備SnO_2
3.2.1 實驗原料
3.2.3 實驗步驟
3.2.4 反應(yīng)原理
3.2.5 實驗結(jié)果與討論
3.2.6 試驗總結(jié)
第4章 SnO_2/Fe_3O_4光催化材料的制備與表征
4.1 序言
4.2 溶膠-凝膠法制備SnO_2/Fe_3O_4
4.2.1 實驗原料
4.2.2 實驗步驟
4.2.3 實驗原理
4.2.4 SnO_2/Fe_3O_4的XRD分析和TEM分析
4.2.5 SnO_2/Fe_3O_4的FT-IR光譜分析
4.3 水熱法制備SnO_2/Fe_3O_4磁性光催化材料
4.3.1.實驗原料
4.3.2.實驗步驟
4.3.4 實驗流程圖
4.3.5 實驗原理
4.3.6 實驗結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 光催化降解實驗
5.1 引言
5.2 甲基橙簡介
5.3 實驗部分
5.3.1 甲基橙標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
5.3.2 SnO_2的光催化實驗
5.3.2.1 實驗設(shè)置
5.3.2.2 實驗結(jié)果與分析
5.3.2.3 實驗小結(jié)
5.3.3 復(fù)合納米光催化材料SnO_2/Fe_3O_4的光催化實驗
5.3.3.1 光催化實驗設(shè)置
5.3.3.2 水熱法制備的實驗設(shè)置與結(jié)果分析
5.3.4 暗室處理對光催化效果的影響
5.3.5 回收次數(shù)對光催化效果的影響
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ZnO/TiO2復(fù)合材料在染敏太陽能電池中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 胡靜,謝亞紅,柏特,張春陽,王吉德. 材料導(dǎo)報. 2014(19)
[2]油酸雙層包覆Fe3O4磁性顆粒的羧基質(zhì)子化親油改性研究[J]. 陳明潔,沈輝,白路,陳寶儀,潘權(quán)生. 中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[3]二氧化鈦光催化凈化環(huán)境研究進(jìn)展[J]. 謝磊,林正迎. 廣州化工. 2014(11)
[4]TiO2光催化降解甲醛影響因素的研究進(jìn)展[J]. 段瓊,胡繼紅,李俊儒,朱克永. 廣州化工. 2014(10)
[5]負(fù)載型雜多酸光催化降解有機(jī)污染物的研究進(jìn)展[J]. 侯達(dá)公,潘美霞. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2014(05)
[6]納米材料的研究現(xiàn)狀及趨勢[J]. 任朋立. 新材料產(chǎn)業(yè). 2014(05)
[7]TiO2負(fù)載四羧基苯基卟啉光催化降解有機(jī)污染物[J]. 彭一茱,王攀,方艷芬,汪淑廉,賈漫珂,黃應(yīng)平. 武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版). 2014(01)
[8]油酸表面改性對Fe3O4納米粒子結(jié)構(gòu)和分散性的影響[J]. 尹嬋,魏曉奕,李積華,王飛. 磁性材料及器件. 2013(04)
[9]表面活性劑在β-2CaO·SiO2/NaAlO2溶液界面吸附行為的電化學(xué)研究(英文)[J]. 于海燕,王波,潘曉林,丁婷婷,畢詩文. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(08)
[10]紫外可見分光光度計量值比對結(jié)果與分析[J]. 林楨,沈文靜,徐雋. 計量技術(shù). 2013 (04)
本文編號:3693831
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 納米材料
1.2.1 納米材料簡介
1.2.2 納米材料的研究現(xiàn)狀
1.3 光催化技術(shù)
1.3.1 光催化技術(shù)的發(fā)展
1.3.2 光催化原理
1.3.3 光催化劑的類型
1.3.4 光催化技術(shù)的應(yīng)用
1.4 納米包覆技術(shù)
1.4.1 納米包覆研究現(xiàn)狀
1.4.2 納米粉體的表面修飾與改性
1.4.3 影響粉體表面化學(xué)改性效果的主要因素
1.5 光催化納米材料的制備方法
1.5.1 物理方法
1.5.2 化學(xué)方法
1.6 實驗部分
1.6.1 實驗所用到的實驗設(shè)備
1.6.2 部分實驗儀器的介紹及原理
1.6.3 實驗表征設(shè)備的介紹及原理
1.7 本課題的研究內(nèi)容
1.7.1 課題研究的意義
1.7.2 課題研究內(nèi)容
第2章 Fe_3O_4納米顆粒的制備與表征
2.1 引言
2.2 實驗的材料及方法
2.2.1 實驗試劑
2.2.2 實驗步驟
2.2.3 實驗流程圖
2.2.4 實驗原理
2.3 結(jié)果與討論
2.4 分散劑對試驗結(jié)果的影響
2.4.1 分散劑的種類
2.4.2 油胺對分散性的影響
2.4.3 聚乙二醇(PEG)對分散性的影響
2.5 溶液PH對試驗結(jié)果的影響
2.6 實驗小結(jié)
第3章 SnO_2納米顆粒的制備與表征
3.1 前言
3.2 水熱法制備SnO_2
3.2.1 實驗原料
3.2.3 實驗步驟
3.2.4 反應(yīng)原理
3.2.5 實驗結(jié)果與討論
3.2.6 試驗總結(jié)
第4章 SnO_2/Fe_3O_4光催化材料的制備與表征
4.1 序言
4.2 溶膠-凝膠法制備SnO_2/Fe_3O_4
4.2.1 實驗原料
4.2.2 實驗步驟
4.2.3 實驗原理
4.2.4 SnO_2/Fe_3O_4的XRD分析和TEM分析
4.2.5 SnO_2/Fe_3O_4的FT-IR光譜分析
4.3 水熱法制備SnO_2/Fe_3O_4磁性光催化材料
4.3.1.實驗原料
4.3.2.實驗步驟
4.3.4 實驗流程圖
4.3.5 實驗原理
4.3.6 實驗結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 光催化降解實驗
5.1 引言
5.2 甲基橙簡介
5.3 實驗部分
5.3.1 甲基橙標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
5.3.2 SnO_2的光催化實驗
5.3.2.1 實驗設(shè)置
5.3.2.2 實驗結(jié)果與分析
5.3.2.3 實驗小結(jié)
5.3.3 復(fù)合納米光催化材料SnO_2/Fe_3O_4的光催化實驗
5.3.3.1 光催化實驗設(shè)置
5.3.3.2 水熱法制備的實驗設(shè)置與結(jié)果分析
5.3.4 暗室處理對光催化效果的影響
5.3.5 回收次數(shù)對光催化效果的影響
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ZnO/TiO2復(fù)合材料在染敏太陽能電池中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 胡靜,謝亞紅,柏特,張春陽,王吉德. 材料導(dǎo)報. 2014(19)
[2]油酸雙層包覆Fe3O4磁性顆粒的羧基質(zhì)子化親油改性研究[J]. 陳明潔,沈輝,白路,陳寶儀,潘權(quán)生. 中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[3]二氧化鈦光催化凈化環(huán)境研究進(jìn)展[J]. 謝磊,林正迎. 廣州化工. 2014(11)
[4]TiO2光催化降解甲醛影響因素的研究進(jìn)展[J]. 段瓊,胡繼紅,李俊儒,朱克永. 廣州化工. 2014(10)
[5]負(fù)載型雜多酸光催化降解有機(jī)污染物的研究進(jìn)展[J]. 侯達(dá)公,潘美霞. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2014(05)
[6]納米材料的研究現(xiàn)狀及趨勢[J]. 任朋立. 新材料產(chǎn)業(yè). 2014(05)
[7]TiO2負(fù)載四羧基苯基卟啉光催化降解有機(jī)污染物[J]. 彭一茱,王攀,方艷芬,汪淑廉,賈漫珂,黃應(yīng)平. 武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版). 2014(01)
[8]油酸表面改性對Fe3O4納米粒子結(jié)構(gòu)和分散性的影響[J]. 尹嬋,魏曉奕,李積華,王飛. 磁性材料及器件. 2013(04)
[9]表面活性劑在β-2CaO·SiO2/NaAlO2溶液界面吸附行為的電化學(xué)研究(英文)[J]. 于海燕,王波,潘曉林,丁婷婷,畢詩文. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(08)
[10]紫外可見分光光度計量值比對結(jié)果與分析[J]. 林楨,沈文靜,徐雋. 計量技術(shù). 2013 (04)
本文編號:3693831
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