銅、鐵氧化物納米材料以其特殊的熱、光、電、磁等性能,在化學(xué)傳感、污水處理、化學(xué)電池、能源存儲、化學(xué)催化等方面有著廣泛的應(yīng)用。本文主要以水熱法探索了銅、鐵氧化物納米材料的制備,各種實驗參數(shù)對其形貌及性能的影響,并將其應(yīng)用于環(huán)境處理和能源存儲。 1.CuO納米片的制備及其對染料污水的催化氧化降解處理 以CuCl2·2H2O為銅源,十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為保護劑,NaOH為沉淀劑,H20為溶劑,采用低溫水熱法制備了片狀CuO納米材料,在實驗過程中對影響CuO納米片形貌、尺寸及性能的一系列影響因素(前驅(qū)體、沉淀劑、保護劑濃度,保護劑種類,反應(yīng)時間和實驗溫度等)進行了初步探討,并對產(chǎn)品進行了FE-SEM、TEM、XRD、EDS等一系列表征。以亞甲基藍(MB)作為模擬染料廢水模型,H2O2為氧化劑,系統(tǒng)研究了CuO納米片的催化性能。研究發(fā)現(xiàn)pH值對MB降解反應(yīng)影響較大,且CuO納米片對MB的氧化降解反應(yīng)為一級動力學(xué)反應(yīng),經(jīng)過試驗參數(shù)的優(yōu)化可使亞甲基藍在15min內(nèi)降解96%以上。 2. CuO/Fe3O4@C復(fù)合材料制備及其對染料污水的催化氧化降解處理 本章分別以FeCl3·6H2O和葡...

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 納米材料導(dǎo)論
        1.1.1 納米材料的概念
        1.1.2 納米材料的特性
    1.2 金屬氧化物及其復(fù)合氧化物納米材料
        1.2.1 金屬氧化物
        1.2.2 金屬復(fù)合氧化物
        1.2.3 金屬氧化物納米材料的合成方法
            1.2.3.1 固相反應(yīng)法
            1.2.3.2 溶膠-凝膠法
            1.2.3.3 化學(xué)氣相沉積法
            1.2.3.4 水熱法
            1.2.3.5 熱分解法
            1.2.3.6 微乳液法
            1.2.3.7 其他方法
    1.3 金屬氧化物納米材料的表面功能化
        1.3.1 表面包覆
        1.3.2 表面修飾
    1.4 金屬氧化物納米材料應(yīng)用研究
        1.4.1 化學(xué)傳感
        1.4.2 污水處理
        1.4.3 化學(xué)電池
        1.4.4 能源存儲
    1.5 本文研究內(nèi)容及特色
    1.6 參考文獻
第二章 氧化銅納米片的制備及其催化降解亞甲基藍
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑及儀器
        2.2.2 實驗方法
            2.2.2.1 氧化銅納米片的合成
            2.2.2.2 催化實驗
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 CuO納米片的表征
            2.3.1.1 電鏡表征
            2.3.1.2 XRD與EDS表征
            2.3.1.3 紫外漫反射表征
        2.3.2 產(chǎn)物形貌影響因素探究
            2.3.2.1 前驅(qū)體濃度的影響
            2.3.2.2 沉淀劑濃度的影響
            2.3.2.3 表面活性劑CTAB濃度的影響
            2.3.2.4 表面活性劑種類的影響
            2.3.2.5 溫度的影響
            2.3.2.6 反應(yīng)時間的影響
        2.3.3 納米片CuO/H₂O₂體系催化降解亞甲基藍(MB)
            2.3.3.1 降解MB干擾因素的排除
            2.3.3.2 MB脫色率隨時間的變化
            2.3.3.3 溫度的影響
            2.3.3.4 催化劑量的影響
            2.3.3.5 過氧化氫用量的影響
            2.3.3.6 pH值的影響
            2.3.3.7 CuO納米片催化劑重復(fù)使用次數(shù)
            2.3.3.8 不同催化劑比較
    2.4 結(jié)論
    2.5 參考文獻
第三章 CuO/Fe₃O₄@C的制備及其催化氧化降解有機染料
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑及儀器
        3.2.2 實驗方法
            3.2.2.1 Fe₃O₄的制備
            3.2.2.2 Fe₃O₄@C(MFC)的制備
            3.2.2.3 CuO/MFC的制備
            3.2.2.4 催化實驗
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 CuO/MFC的表征
            3.3.1.1 電鏡表征
            3.3.1.2 XRD、EDS與高分辨電鏡元素Mapping分析
            3.3.1.3 XPS表征
            3.3.1.4 IR表征
            3.3.1.5 磁性能表征
        3.3.2 CuO/MFC形成影響因素探究
            3.3.2.1 沉淀劑種類影響
            3.3.2.2 沉淀劑用量影響
            3.3.2.3 表面活性劑用量影響
            3.3.2.4 表面活性劑種類影響
            3.3.2.5 反應(yīng)時間影響
            3.3.2.6 CuO/MFC制備原理探究
        3.3.3 催化劑CuO/MFC氧化降解甲基橙(MO)
            3.3.3.1 降解MO干擾因素的排除
            3.3.3.2 pH值的影響
            3.3.3.3 過氧化氫用量的影響
            3.3.3.4 催化劑用量的影響
            3.3.3.5 MO脫色率隨時間的變化
            3.3.3.6 溫度的影響
            3.3.3.7 催化劑循環(huán)使用壽命
        3.3.4 催化劑CuO/MFC中CuO負載量及其溶解量測定
    3.4 結(jié)論
    3.5 參考文獻
第四章 納米鐵酸銅的制備及其在超級電容器方面的應(yīng)用
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑及儀器
        4.2.2 鐵酸銅的制備
        4.2.3 電極材料表征
        4.2.4 電極的制備
        4.2.5 電極循環(huán)伏安(CV)測試
        4.2.6 電極充放電(Charge-Discharge)測試
        4.2.7 電極阻抗測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 鐵酸銅納米微球的表征
            4.3.1.1 電鏡表征
            4.3.1.2 XRD與EDS表征
            4.3.1.3 FT-IR表征
            4.3.1.4 X-射線光電子能譜(XPS)表征
            4.3.1.5 磁性能表征
        4.3.2 形成機理初步探究
            4.3.2.1 沉淀劑NaAc濃度影響
            4.3.2.2 保護劑濃度的影響
            4.3.2.3 保護劑種類的影響
            4.3.2.4 反應(yīng)溫度的影響
            4.3.2.5 反應(yīng)時間的影響
            4.3.2.6 鐵酸銅形成機理探討
        4.3.3 電化學(xué)測試
            4.3.3.1 循環(huán)伏安(CV)測試
            4.3.3.2 鐵酸銅的恒電流充放電測試
            4.3.3.3 鐵酸銅的循環(huán)壽命測試
            4.3.3.4 不同配比電極材料的恒電流充放電測試及循環(huán)壽命測試
            4.3.3.5 不同反應(yīng)時間產(chǎn)物的恒電流充放電測試及循環(huán)壽命測試
            4.3.3.6 CuFe₂O₄的交流阻抗測試
    4.4 結(jié)論
    4.5 參考文獻
第五章 結(jié)論
攻讀碩士期間發(fā)表及待發(fā)表的文章
致謝



本文編號：3773175