论文部分内容阅读
微纳米材料因为其独特的物理化学性能在催化、传感、光电领域具有广泛的应用,因此制备新颖的金属氧化物纳米材料、控制其形貌,尺寸和维度、研究其生长机制等成为该领域研究的热点。本论文主要以半导体金属氧化物(CuO和Sn02)微纳米材料为研究对象制备出了新颖的CuO微纳米材料和Sn02微纳米材料,并且探讨了其可能的形成机理。研究了这四种微纳米材料在作为光催化剂降解有机污染物的应用。(1)采用过氧化氢辅助水热-锻烧法成功制备了直径在10-15 μm的新型三维八角状CuO微纳米结构。通过改变过氧化氢(H202)的量即可改变产品的形态。以制备的八角状CuO为光催化剂,在可见光照射下光催化降解罗丹明B水溶液,与商业CuO和其他已经报道了的CuO产品相比,八角状CuO纳米结构表现出更优异的降解效果,最后我们分析了该结构在光催化降解中的优势。(2)以环境保护类的试剂制备了南瓜饼状多孔CuO纳米结构。该纳米结构的平均粒径约1-2μm。根据测试以及表征提出了产品的自组装成核生长的机理,并且对表面活性剂在反应中起的作用作了测试和分析。最后对所制备的南瓜饼状多孔CuO纳米结构在紫外灯光照下进行了光催化性能的研究,发现它能够很好的降解RhB溶液,并且具有优秀的稳定性和重复性。(3)采用水热法成功合成了新型分层花状Sn02(HFL-Sn02)纳米结构。研究发现SnO2的层次结构是由许多形状规则的纳米片在花状结构内部交联组装而成。该材料具有78.8 m2g-1的高比表面积。基于成核和自组装过程以及以时间为轴的一系列实验,提出了产品的一个合理的生长机理。我们还进一步的研究了添加的SDS和NaCl的量对纳米结构的影响。最后,对产品进行了光催化性能的测试,在可见光下对RhB水溶液具有优秀的光催化降解效果,120min内的降解率为93.6%。(4)我们采用了简便的水热法成功制备了新型分层大丽花状Sn02纳米结构。在聚集、成核和自组装过程中,不使用任何模板或表面活性剂,仅仅以NaCl作为晶体生长调节剂来形成分层花状结构。合成的产品对MO具有优异的光催化降解效果,120min内的降解率为87.4%,这比其他已经报道了的SnO2纳米结构在可见光照射下对MO的降解率高得多。最后根据测试及表征,详细讨论了该纳米结构以反应时间为轴一个合理的生长机理。