本文關(guān)鍵詞：納米鎢酸鹽的濕化學制備工藝及性能探索研究

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【摘要】：近來年,由于鎢酸鹽材料不同尋常的物理和化學性質(zhì),已被公認為先進的能源存儲系統(tǒng),在超導體、固體燃料電池、濕度傳感器、電致變色設(shè)備、氣體傳感器、太陽能過濾器等領(lǐng)域有很廣泛的關(guān)注。本課題主要利用濕化學方法制備仲鎢酸鉀(K10W12O041·11H2O)、鎢酸鋅(ZnWO4)和三氧化鎢/鎢酸鋅(WO3/ZnWO4)復合物并對其性能進行探索研究,并研究了制備工藝對產(chǎn)物的光催化降解性能和電化學性能的影響,結(jié)果如下：(1)利用W03及KOH作為原料,在W/K=1/40、pH=6、T=18O℃、t=12 h、沒有模板劑的水熱條件下成功制備了棒狀仲鎢酸鉀K10W12O041·11H2O納米材料,此條件下產(chǎn)物直徑約為50-150 nm且長度約為200-800 nm。對產(chǎn)物進行光催化性能測試可知,K10W12O041·11H2O在500 W紫外光的照射下50 min時,最多可以降解75%的亞甲基藍(MB)有機染劑。對棒狀仲鎢酸鉀納米材料做電化學性能測試可知,樣品具有較高的放電容量,為320 mAh·g-1,在五個循環(huán)周期后放電容量逐漸穩(wěn)定在110 mAh·g-1左右,說明了K10W12O041·11H2O作為鋰離子電池負極材料具有一定的循環(huán)穩(wěn)定性。(2)以仲鎢酸鉀(K10W12O041·11H2O)和醋酸鋅(Zn(COOCH3)2·2H2O)作為反應(yīng)物,利用水熱方法制備ZnWO4納米材料。在180℃,W/K摩爾比為1/1時制備了直徑在20-50nm范圍內(nèi)的納米ZnWO4顆粒,并且此樣品在60 min紫外光照射下對亞甲基藍的降解率最高可達到90%左右。(3)以仲鎢酸鉀(K10W12O041·11H2O)和醋酸鋅(Zn(COOCH3)2·2H2O)作為反應(yīng)物,利用微波水熱方法制備ZnWO4納米材料。在180℃條件下生成了棒狀K0.37WO3和顆粒狀ZnWO4的混合物,并且隨著溫度在120-200℃的范圍內(nèi)升高時,納米ZnWO4顆粒逐漸增加,團聚情況也隨之增加。對其進行光催化性能測試可知,樣品在暗反應(yīng)階段具有很強的吸附性,從而使得光催化性能并不顯著,因此光催化降解性能還有待進一步優(yōu)化。(4)利用棒狀納米材料K10W12O041·11H2O作為前驅(qū)體與Zn(CH3COO)2溶液混合,采用拓撲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的方法原位合成出WO3/ZnWO4復合物,且對產(chǎn)物的光催化性能做了初步研究。實驗表明：此方法制備的復合物由納米棒狀的ZnWO4和尺寸為20-100 nm的不規(guī)則顆粒狀W03組成,在70 min的模擬太陽光照射時,W03和ZnWO4質(zhì)量比為5wt%的WO3/ZnWO4-HT樣品對亞甲基藍的降解率為95%。
【關(guān)鍵詞】：鎢酸鹽材料 光催化性能 電化學性能 拓撲轉(zhuǎn)變
【學位授予單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 引言10-11
• 1.2 納米鎢酸鹽材料11-15
• 1.2.1 納米鎢酸鹽材料的基本介紹11
• 1.2.2 鎢酸鹽材料的性能和應(yīng)用11-12
• 1.2.3 鎢酸鹽材料的基本制備方法12-15
• 1.3 K_(10)W_(12)O_(41)·11H_2O和ZnWO_4材料概述15-16
• 1.4 光催化反應(yīng)16-17
• 1.4.1 光催化反應(yīng)的基本原理16
• 1.4.2 光催化反應(yīng)的應(yīng)用16-17
• 1.5 電化學反應(yīng)17-18
• 1.6 課題研究內(nèi)容與創(chuàng)新點18-19
• 1.6.1 研究內(nèi)容18
• 1.6.2 創(chuàng)新點18-19
• 2 仲鎢酸鉀(K_(10)W_(12)O_(41)·11H_2O)納米材料的合成及性能研究19-37
• 2.1 引言19
• 2.2 實驗部分19-22
• 2.2.1 實驗原料和儀器19-21
• 2.2.2 K_(10)W_(12)O_(41)·11H_2O樣品的制備工藝21
• 2.2.3 K_(10)W_(12)O_(41)·11H_2O的相關(guān)測試表征21-22
• 2.3 K_(10)W_(12)O_(41)·11H_2O納米材料的水熱合成22-30
• 2.3.1 W/K摩爾比對產(chǎn)物的影響22-24
• 2.3.2 pH對產(chǎn)物形貌及性能的影響24-26
• 2.3.3 反應(yīng)時間對產(chǎn)物形貌及性能的影響26-28
• 2.3.4 添加不同模板劑對產(chǎn)物的形貌及性能的影響28-30
• 2.4 K_(10)W_(12)O_(41)·11H_2O納米材料的光催化性能研究30-33
• 2.5 K_(10)W_(12)O_(41)·11H_2O納米材料的電化學性能的研究33-35
• 2.6 本章小結(jié)35-37
• 3 鎢酸鋅(ZnWO_4)納米材料的合成及性能研究37-47
• 3.1 引言37
• 3.2 實驗部分37-39
• 3.2.1 實驗原料和儀器37-38
• 3.2.2 樣品的制備工藝38-39
• 3.2.3 ZnWO_4的相關(guān)測試表征39
• 3.3 ZnWO_4納米材料的水熱合成研究39-44
• 3.3.1 傳統(tǒng)水熱條件下不同反應(yīng)溫度對產(chǎn)物的影響39-41
• 3.3.2 傳統(tǒng)水熱條件下不同W/Zn摩爾比對產(chǎn)物的影響41-42
• 3.3.3 微波水熱條件下不同反應(yīng)溫度對產(chǎn)物的影響42-44
• 3.4 ZnWO_4納米材料的光催化性能研究44-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 4 三氧化鎢/鎢酸鋅(WO_3/ZnWO_4)復合材料的合成及性能研究47-57
• 4.1 引言47-48
• 4.2 實驗部分48-50
• 4.2.1 實驗原料和儀器48
• 4.2.2 樣品的制備工藝48-49
• 4.2.3 WO_3/ZnWO_4的相關(guān)測試表征49-50
• 4.3 WO_3/ZnWO_4復合材料的原位合成研究50-53
• 4.4 WO_3/ZnWO_4復合材料的反應(yīng)機制研究53-54
• 4.5 WO_3/ZnWO_4復合材料的光催化性能研究54-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 5 結(jié)論57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-68
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及專利成果68-69

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