硫化銅納米材料的合成與應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:硫化銅納米材料的合成與應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:金屬硫化物因其表現(xiàn)出的優(yōu)良的物理及化學(xué)性能,具有較為廣闊的潛在應(yīng)用吸引了越來越的關(guān)注。納米材料因其納米尺度效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)一直是科研領(lǐng)域的前沿。對(duì)于納米材料的應(yīng)用來說,最主要的工作是研究合成,制備納米材料的方法。傳統(tǒng)的納米材料合成方法的固相和氣相法具有成本高,條件苛刻,步驟復(fù)雜等不利因素所以在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中具有諸多限制。而對(duì)于水熱/溶劑熱來說方法簡(jiǎn)單,成本低,產(chǎn)量大在適當(dāng)?shù)姆椒ㄏ驴梢缘玫胶芾硐氲漠a(chǎn)物。本文研究了一種新的水熱合成的方法,成功合成了不同形貌的硫化銅納米材料同時(shí)合成了與二氧化鈦結(jié)合的復(fù)合納米材料。并研究了其催化,光催化性能,所合成的納米硫化銅材料具有非常優(yōu)良的三維結(jié)構(gòu),催化效果有很明顯的提高。本文主要研究?jī)?nèi)容為:一、利用硫酸銅和硫代硫酸鈉為反應(yīng)物,聚乙烯醇(PVA)為形貌控制劑,利用水熱的方法合成了具有三維結(jié)構(gòu)的硫化銅納米球納米棒,納米管等不同形貌。該方法是一種成本低,高效的合成方法,所合成的硫化銅納米材料分散性好,結(jié)構(gòu)均勻。利用掃描電鏡(SEM),透射電鏡(TEM),元素分析(EDX),X射線粉末衍射(XRD),高分辨透射電鏡(HRTEM)等手段對(duì)所合成納米材料進(jìn)行了表征。所得的硫化銅納米材料均為輝銅礦晶相。在水熱反應(yīng)過程中,PVA的含量對(duì)納米結(jié)構(gòu)具有十分重要的影響。利用亞甲基藍(lán)為模擬污染物進(jìn)行催化降解實(shí)驗(yàn),在雙氧水配合無光照的情況下染料很快完全降解,表現(xiàn)出很強(qiáng)的催化效果。二、二氧化鈦因?yàn)槠淞畠r(jià)無毒高氧化性等優(yōu)勢(shì)被用作為應(yīng)用最廣的光催化材料。因此二氧化鈦被用于包括,催化,太陽能電池,氣敏傳感器及生物應(yīng)用。作為一種眾所周知的光催化材料,二氧化鈦被證明是性價(jià)比最高的光催化劑。但是二氧化鈦?zhàn)畲蟮娜秉c(diǎn)為寬能帶半導(dǎo)體,缺少可見光部分的吸收,同時(shí)光生電子空穴復(fù)合現(xiàn)象比較嚴(yán)重。于此同時(shí),太陽光的只有4%的能量在紫外區(qū)間,所以單純的二氧化鈦在太陽光催化應(yīng)用方面具有很大的局限性。因此復(fù)合催化劑在光催化降解有機(jī)污染應(yīng)用方面具有非常大的潛力。為了增強(qiáng)二氧化鈦對(duì)有機(jī)染料的光降解效果,科研工作者做了很多努力,將二氧化鈦與其他半導(dǎo)體結(jié)合是一個(gè)有效的辦法。將二氧化鈦纖維與硫化銅結(jié)合在一起,制備出二氧化鈦硫化銅復(fù)合纖維并且通過調(diào)整銅離子的濃度來制備出不同粒徑的硫化銅復(fù)合材料。利用XRD,TEM,HRTEM,SEM等手段對(duì)所制備材料進(jìn)行表征。用亞甲基藍(lán)為模擬污染物,考察了所合成的復(fù)合材料的光催化效果相對(duì)于純二氧化鈦纖維有明顯提高。紫外可見光譜結(jié)果顯示,復(fù)合材料在可見光及紫外區(qū)域的吸收有很明顯的提高。
【關(guān)鍵詞】:水熱合成 硫化銅納米材料 復(fù)合材料 催化
【學(xué)位授予單位】:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TQ131.21;TB383.1
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-9
- 第一篇 緒論9-16
- 1.1 納米材料的概念9-10
- 1.2 納米材料的特性10
- 1.3 納米材料的制備方法10-12
- 1.4 水熱/溶劑熱過程中晶體生長機(jī)理12-14
- 1.5 本論文研究目的及內(nèi)容14-16
- 第二篇 研究?jī)?nèi)容16-46
- 第一章 具有三維結(jié)構(gòu)的硫化銅納米材料的制備與表征16-32
- 1.1 前言16
- 1.2 實(shí)驗(yàn)部分16-18
- 1.3 結(jié)果與討論18-31
- 1.4 小結(jié)31-32
- 第二章 硫化銅二氧化鈦復(fù)合納米材料的制備與表征32-44
- 2.1 前言32-33
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分33-34
- 2.3 結(jié)果與討論34-42
- 2.4 小結(jié)42-44
- 第三章 結(jié)論與展望44-46
- 3.1 結(jié)論44-45
- 3.2 展望45-46
- 參考文獻(xiàn)46-51
- 作者簡(jiǎn)介51-52
- 致謝52
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):502805
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