水熱法制備納米二元金屬氧化物光催化劑及其可見光下光催化性能研究.pdf

1、能源危機和環(huán)境污染制約著人類社會的可持續(xù)發(fā)展，如何有效地解決這兩大難題是目前人們關(guān)注和研究的重點。基于將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的半導(dǎo)體光催化技術(shù)不僅可以光解水制氫解決能源危機，還可以降解有機污染物解決環(huán)境污染問題。半導(dǎo)體光催化技術(shù)具有反應(yīng)條件溫和、催化劑易制備、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，有望成為解決能源和環(huán)境問題的一條有效途徑。其中，可見光光催化技術(shù)因其擁有更為廣泛的太陽光響應(yīng)范圍，成為光催化領(lǐng)域研究的重點。目前已有大量關(guān)于改性傳統(tǒng)紫外光響應(yīng)光

2、催化劑、合成新型可見光光催化劑的報道，并取得了一定的成果。但是，光催化效率低，太陽光能利用率低等問題仍然制約著光催化材料市場化應(yīng)用。為了達到優(yōu)化光催化劑的結(jié)構(gòu)，提高催化性能，本論文重點研究了以下幾個方面:
　　一、InVO4微米棒的合成及可見光下光催化分解水制備氧氣的性能研究
　　利用有機表面活性劑輔助水熱法合成了InVO4微米棒，有機表面活性劑（十二烷基硫酸鈉）在水熱反應(yīng)的過程中對InVO4的形貌和尺寸具有很好的調(diào)控作用。

3、同時，反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等對InVO4晶體結(jié)構(gòu)和形貌有明顯的影響。通過光催化性能分析，證明了所制備的InVO4光催化劑具有良好的光催化分解水制氧的性能。
　　二、三維MnNb2O6雪花狀納米花的制備及其可見光下降解亞甲基藍的研究
　　通過無機鹽添加劑輔助水熱法合成了由六角骨架和納米片組成的MnNb2O6雪花狀納米花，Na2SO4作為無機鹽添加劑對MnNb2O6的形貌和結(jié)構(gòu)起決定性的作用。反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間對生成的MnNb2O

4、6的半導(dǎo)體材料的尺寸和結(jié)構(gòu)具有良好的調(diào)控作用。通過對樣品形貌和結(jié)構(gòu)進行分析，提出了MnNb2O6納米花形成機理。通過考察產(chǎn)物光催化性能，證明所制備的三維雪花狀MnNb2O6納米花擁更好的可見光光催化降解亞甲基藍活性。
　　三、原位生長法制備InVO4-C3N4納米復(fù)合光催化劑及其可見光照射下分解水制氫的性能
　　通過原位生長法水熱合成了InVO4-C3N4納米復(fù)合材料，InVO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對納米復(fù)合材料的形貌和結(jié)構(gòu)有著重要的