能源危機(jī)與環(huán)境污染是當(dāng)今世界困擾人類的兩大難題,光催化技術(shù)的出現(xiàn)為人類解決能源危機(jī)與環(huán)境污染提供了新途徑。目前大多數(shù)光催化材料都存在光響應(yīng)范圍窄、穩(wěn)定性差、光生電子和空穴易復(fù)合等缺陷,從而導(dǎo)致了光催化效率低。因此,開發(fā)高效和穩(wěn)定的光催化材料已經(jīng)成為光催化領(lǐng)域的關(guān)鍵性課題。本論文制備了一種新型、高效的Cu納米粒子/摻氟二氧化錫納米復(fù)合材料,對(duì)其結(jié)構(gòu)和光電性能進(jìn)行了表征,并對(duì)其光催化產(chǎn)氫活性進(jìn)行了研究。二氧化錫是一種n型半導(dǎo)體材料,其禁帶寬度為3.6eV,具有良好的穩(wěn)定性。但是由于SnO₂帶隙寬,不能充分吸收可見光,導(dǎo)致其光催化效率較低,因此需要對(duì)其進(jìn)行改性,提高其對(duì)可見光能的利用率。首先,我們通過溶膠-凝膠法制備了摻氟二氧化錫納米粉。通過改變氟的含量,得到了不同氟含量的FTO-Y（Y是Sn/F的摩爾比,Y=1,3,5,7,9）納米粉。然后,我們通過水熱法制備了銅納米粒子/摻氟二氧化錫納米復(fù)合材料。通過改變銅的含量,得到了不同銅含量的Xwt%Cu/FTO（X是銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),X=7.4,13.7,19.2,24.1,28.4）納米復(fù)合材料。此外,我們通過X-射線衍射（X... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

制備的NDT微球結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖

第三章 Cu 納米粒子/摻氟二氧化錫的制備與表征分析n/F 的摩爾比，Y=1,3,5,7,9）。討論 XRD 分析表征樣品的常用手段，通過分析其衍射圖譜，可以獲得樣品結(jié)構(gòu)或形態(tài)等重要信息。圖 3-1 是 SnO2和 FTO-Y 納米粉的SnO2和所有 FTO 均出現(xiàn)了六個(gè)主要衍射峰 2θ=26.6°，33.9°，，它們分別對(duì)應(yīng)二氧化錫的[110]，[101], [200], [211], [310], [3置與相對(duì)強(qiáng)度與正四面體金紅石型 SnO2的標(biāo)準(zhǔn)卡片（JCPD現(xiàn)其它雜質(zhì)峰的存在，說明得到的樣品純度較高，且 FTO-通過對(duì)比分析，可以看到摻雜的氟并沒有引起 SnO2衍射峰由于氟原子半徑（0.133nm）和氧原子半徑（0.132nm）相差明顯變化。

圖 3-2 SnO2，F(xiàn)TO-5 和 Cu/FTO-5 的 XRD 圖譜Figure 3-2 XRD patterns of SnO2, FTO-5 and Cu/FTO-5 FTIR 分析好地了解樣品的組成與結(jié)構(gòu)，我們對(duì)樣品進(jìn)行了紅外光譜的表924cm-1和 1530cm-1處的吸收峰分別對(duì)應(yīng) N-H 鍵的面外彎曲振1670cm-1處的吸收峰歸為 C=O 鍵的伸縮振動(dòng)[97]。樣品 3400-38基團(tuán)的 N-H 鍵伸縮振動(dòng)和吸附的水分子的 O-H 鍵的伸縮振42cm-1處的特征吸收峰是則是由 O-Sn-O 鍵和 Sn-O 鍵的伸縮振析，樣品 19.2wt%Cu/FTO-5 和 FTO-5 與樣品 SnO2的主要特征振動(dòng)峰，這說明引入的銅和氟并沒有破壞 SnO2的結(jié)構(gòu)。因?yàn)榻�，所以并沒有觀察到 Cu 的特征峰。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]P摻雜量對(duì)納米TiO2結(jié)構(gòu)及其光催化甘油水溶液制氫性能的影響[J]. 田野,桑換新,王希濤.  催化學(xué)報(bào). 2012(08)
[2]SnO2的微乳液法合成及其氣敏性能測(cè)試[J]. 霍涌前,王升文,程麗麗,劉珍葉,張謀真.  延安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[3]SnO2納米粉體的水熱制備及其氣敏性能研究[J]. 劉偉,宋玉哲,喇培清,劉國漢,席彩紅,高曉平,劉東妮,韓根亮.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2009(02)
[4]Sb摻雜納米TiO2光催化劑的晶體結(jié)構(gòu)與光催化性能（英文）[J]. 任達(dá)森,章壯健.  Chinese Journal of Chemical Physics. 2006(06)
[5]納米SnO2的非水溶劑溶膠-凝膠法制備與表征[J]. 何則強(qiáng),熊利芝,麻明友,肖卓炳,吳顯明,黃可龍.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2005(11)
[6]均勻沉淀法制備納米氧化錫粒子[J]. 郭廣生,危晴,王志華,郭洪猷.  化學(xué)通報(bào). 2004(03)



本文編號(hào)：3463124