锡酸盐纳米材料的水热合成及光催化性能研究.pdf

北京工业大学

硕士学位论文

锡酸盐纳米材料的水热合成及光催化性能研究

姓名：曾佳

申请学位级别：硕士

专业：材料物理与化学

指导教师：汪浩

20080401
要摘SEM／Ⅺ之D／SAED／HRTEM瓜锄aJl／FT-m等技术的测试表征，详尽地阐述了物和能源问题的关注，光催化技术及其材料的开发逐渐成为材料学及催化科学研究的热点。为了解决这个问题，近几年涌现出了一大批新型纳米光催化材料，虽然这些光催化材料拥有良好的性能，然而其制备方法或条件往往比较苛刻。因此，如何改善这些新型光催化材料的制备方法和开发具有良好性能的其它新型光催化材料是目前迫切需要解决的问题。本文正是在这一背景条件下，重点研究以水热法合成锡酸盐纳米光催化材料，并对合成出的样品进行了细致的表征分析，初步研究纳米材料的光催化活性，探索纳米催化剂的颗粒尺寸、形貌和晶体结构对催化性能的影响规律，其内容主要包括以下几(1)根据光催化制氢的需要，设计并组建了一套外置光源照射的光催化气体，从而使反应体系中的压强始终保持一致。通过排水量的多少计算出体系中气体的总体积，从而根据测得的氢气的浓度，利用外标法计算出氢气的(2)以氢氧化钠为矿化剂，采用水热法成功地合成了La2Sn207和Zn2Sn04纳米光催化材料。通过改变矿化剂浓度、水热温度、反应时间和表面活性剂等参数，考察了在水热生长过程中合成条件与产物形态的关系。通过TEM／相结构的相转变过程和晶体生长机理；同时，通过比较表面活性剂对产物样品的结构、形貌和尺寸等方面的差异，初步探讨了不同表面活性剂的作用机制，并利用UV-Vis漫反射吸收光谱研究了颗粒尺寸对其光吸收性能及带隙的(3)在紫外光的照射下，通过对LaaSn207和Zn2Sn04纳米样品光催化性规律；通过深入分析上述两种锡酸盐纳米材料的光催化降解和产氢性能，初环境和能源是21世纪人类面临和亟待解决的重大问题，随着人们对环境个方面：制氢装置。本系统采用排水法收集反应中生成的气体和温度升高引起的膨胀产量；影响；能的系统测试，总结了晶体结构、颗粒尺寸及形貌对材料光催化特性的影响
步研究了光催化降解反应的准一级动力学过程，并探讨了相关的光催化机理关键词La2Sn207；Zn2Sn04；水热法；转化机理；纳米光催化及作用机制。北京T业大学T学硕{j学位论文
achievementssystemtemperaturedisplacementtemperature，durationABSTRACTharsh．Therefore，howconditions．Theandtechnologyhigh·-performanceansynthesizelightobtainedenergynano-materialsbeenconditionsissue．Generally，thecontrolledhydrogen-generation，wedesignedequipmentsadoptswater-excludedgeneratedCanconsistent．Bystandardsynthesizedchangingconcentrationinvestigatedbetweenconfigurationcentury,environmenttheproblemshumanmaterialsdevelopmentbecomemostproblem，anumberpreparationmethodsrathertoimprovemainwithhydrothermalcompositenano—materials，andformationmorphologymechanismnano—materialsresearcharesummed(1)AccordingphotocatalyticHE-generationextemalmethodfromincreasing，SOthatmeasuringtotalvolumegas，itchromatogrammethod；(2)Usingasmineralization，La2Sn207catalyticnano--materialssuccessfullymethod．Bymineralization，timemutualparametersofIn21thconsiderablyseriousforbeings．Therefore，photocatalyticrelatedhavegraduallyhotspotssciencefields．Recently,inorderresolvethislargenewtypeexplored．Althoughgoodactivities，theirsynthesisthesepath