氧化鐵光催化納米復(fù)合顆粒及納米陣列的制備.pdf

1、目前環(huán)境污染與能源危機(jī)日趨嚴(yán)重，利用太陽能這一可再生資源通過將半導(dǎo)體光催化材料降解有機(jī)物和光催化分解水產(chǎn)氫等方法來解決此問題具有巨大的應(yīng)用前景。而氧化鐵和二氧化錫是比較常用的半導(dǎo)體材料。赤鐵礦（α-Fe2O3）作為n型半導(dǎo)體，其帶隙較窄（約2.2eV），這意味著它可以吸收太陽光譜中的很大一部分光。它也已被事實(shí)證明在很寬的pH范圍內(nèi)(pH值大于3)顯示出良好的穩(wěn)定性。此外，它還具有低毒，穩(wěn)定，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。SnO2作為一種寬禁帶(3.6

2、eV)的n型半導(dǎo)體材料，是一種重要的功能材料。納米尺度的SnO2具有特殊的光電特性和良好的催化、氣敏、光敏和機(jī)械性能，因而受到國內(nèi)外研究人員的極大關(guān)注。
　　本文主要用水熱法制備氧化鐵與氟摻雜氧化錫復(fù)合納米顆粒和在氟摻雜氧化錫(FTO)導(dǎo)電玻璃上生長介孔氧化鐵納米棒陣列，研究了它們的結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)。主要內(nèi)容如下:
　　第一章是研究背景和相關(guān)工作介紹。首先介紹了半導(dǎo)體光催化的原理和應(yīng)用以及可見光光催化材料的研究現(xiàn)狀，然后介紹氧

3、化鐵的常用制備方法和研究進(jìn)展。
　　第二章介紹了納米半導(dǎo)體光催化材料的常用研究方法和本實(shí)驗(yàn)中所用的試劑和儀器。
　　第三章是氧化鐵和氧化錫復(fù)合納米顆粒的制備和性質(zhì)。首先介紹了氧化鐵納米盤的制備，然后在氧化鐵納米片上沉積氟摻雜的氧化錫納米顆粒，并對(duì)所得材料進(jìn)行物性表征并討論。同時(shí)，還研究了氟源物質(zhì)的摻雜量對(duì)氟離子進(jìn)入氧化錫晶格方式的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)F/Sn的原子比為1％時(shí)可以形成較為緊密的氧化鐵/氟摻雜氧化錫復(fù)合納米材料。