部分體系鈦酸鹽超細(xì)晶和納米材料的制備、摻雜及光催化性能.pdf

1、本文以部分體系鈦酸鹽材料和鈦酸鹽陶瓷為研究對象，研究了Bi4Ti3O12(BIT)、BaTiO3(BTO)超細(xì)晶和納米材料的制備、表征、光學(xué)特性、光催化活性及金屬元素?fù)诫s對其光學(xué)特性以及光催化活性的影響；研究了純相和鑭摻雜BIT陶瓷組成和晶體結(jié)構(gòu)對其微觀形貌和致密度的影響。
　　 首先，采用水熱方法合成BIT超細(xì)晶和納米材料，制備了BIT納米線、超細(xì)晶球和微米花等結(jié)構(gòu)晶體。為達(dá)到形貌可控的目的，探索了水熱反應(yīng)溫度、水熱反應(yīng)時間、

2、氫氧根濃度等因素對BIT形貌和結(jié)構(gòu)的影響，探索了BIT超細(xì)晶和納米材料可控形貌的反應(yīng)參數(shù)。提出了這些不同形貌的演化過程，并研究了BIT的光吸收特性和光催化活性。結(jié)果表明，BIT納米線具有最佳的光催化活性，經(jīng)可見光照射360 min，濃度為0.01 mmol·L-1甲基橙降解率可達(dá)93.0％。
　　 其次，采用水熱方法制備了稀土(La、Nd)摻雜BIT納米結(jié)構(gòu)和過渡金屬(V)摻雜BIT納米粒子，合成了納米線、納米片和納米顆粒等結(jié)構(gòu)

3、晶體。探索了pH值對其形貌和結(jié)構(gòu)的影響，確定了可控形貌的反應(yīng)參數(shù)，提出了這些不同形貌的演化過程，并研究了其光學(xué)特性和光催化性能。實驗結(jié)果表明，La、Nd和V摻雜都可使BIT光催化性能得到提高。其中，Nd的摻雜使BIT光催化性能提高幅度最大，OH￣濃度為10 mol·L-1時制備的BNdT納米線光催化效率最高，經(jīng)可見光照射360 min，濃度為0.01mmol·L-1甲基橙溶液的降解率可達(dá)到96.0％。
　　 再次，采用水熱方法制

4、備了鎂摻雜BaTiO3納米棒。探索了pH值對其形貌和結(jié)構(gòu)的影響，并研究了其可見光催化性能。OH￣濃度為8 mol·L-1時制備出BMT納米棒，其對甲基橙降解率可達(dá)93.0％，最后，采用溶膠-凝膠法制備了BIT和鑭摻雜BIT納米晶粉體，展示了不同熱處理試樣的結(jié)構(gòu)、形貌和光學(xué)特性，并運用所制備的納米晶粉體制備了BIT和摻鑭BIT陶瓷，研究了其晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌、燒結(jié)時間、燒結(jié)溫度和成型壓力對陶瓷致密度的影響。結(jié)果表明，高壓技術(shù)由于可以降低陶