尖晶石型CuAl-,2-O-,4-晶體的結(jié)構(gòu)、形貌與可見光催化性能的研究.pdf

1、寬帶隙半導(dǎo)體光催化劑僅在紫外光范圍有響應(yīng)，難以實(shí)現(xiàn)高效廉價地轉(zhuǎn)化和利用太陽能。因此研制新型的可見光響應(yīng)半導(dǎo)體光催化材料，成為光催化劑研究的重要課題和新的熱點(diǎn)。尖晶石型氧化物(AB2O4)具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，催化活性高等特點(diǎn)，可以通過改變A,B原子的類型制備出禁帶寬度較窄，能大量吸收太陽光的光催化材料。
　　 本文采用多種制備方法合成了具有不同形貌的尖晶石型CuAl2O4化合物，并利用分形維數(shù)表征其形貌，并對甲基橙等水溶性染料進(jìn)行光催化

2、降解實(shí)驗(yàn)，研究光催化反應(yīng)速率及降解率與分形維數(shù)的關(guān)系。利用DTA、XRD、TEM、UV-vis DRS、UV-vis等測試方法著重分析了CuAl2O4催化劑的晶型轉(zhuǎn)變溫度、形貌、禁帶寬度、染料降解率等方面。
　　 利用不同的制備方法能夠在較低溫度下制備出不同形貌的尖晶石型CuAl2O4化合物。分形維數(shù)是反映催化劑表面的幾何結(jié)構(gòu)不規(guī)則性的參數(shù)，利用透射電鏡圖片估算不同形貌的CuAl2O4粉體的分形維數(shù)，研究其與粉體光催化降解染料的

3、光催化反應(yīng)速率的關(guān)系，結(jié)果表明，隨著粉體分形維數(shù)的增大，粉體對染料的光催化降解速率基本上也隨之加快，同時發(fā)現(xiàn)，分散性好、形貌規(guī)則的納米粉體的降解率比較大。能帶結(jié)構(gòu)是決定半導(dǎo)體光譜響應(yīng)范圍的重要因素，通常可以利用半導(dǎo)體的紫外-可見漫反射譜來計算其禁帶寬度，DRS分析表明，不同制備方法合成的納米CuAl2O4粉體的禁帶寬度不同，其Eg大小順序?yàn)椋汗渤恋矸ǎ┚酆衔锱湮环ǎ┯仓崮z法。球狀、棒狀形貌的粉體的DRS測試顯示，不同表面形貌的納米C