酵母菌模板法制備氧化物空心微納米材料的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、空心結(jié)構(gòu)的微納米金屬氧化物由于密度低、比表面積大等特點(diǎn),使其具有許多塊體材料所不具備的性能,并因其在環(huán)境保護(hù)、能量存儲(chǔ)、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用而引起了研究者的廣泛關(guān)注。目前,制備空心結(jié)構(gòu)微納米金屬氧化物的方法主要為模板法,在眾多的可用模板中,使用天然生物質(zhì)作模板由于模板形貌多樣,數(shù)量巨大,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,且省去了模板制備的過(guò)程,產(chǎn)物制備條件溫和而成為制備金屬氧化物空心結(jié)構(gòu)的一個(gè)極具潛力的研究方向。
  本論文采用簡(jiǎn)單易得的單細(xì)胞真菌酵

2、母菌為模板,輔助沉淀法,之后經(jīng)高溫煅燒制得了微納米氧化鈰空心球體,并考察了硫酸高鈰濃度、陳化時(shí)間、煅燒溫度、表面活性劑等對(duì)產(chǎn)物形貌的影響。通過(guò)X射線衍射(XRD)、傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FT-IR)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等方法對(duì)產(chǎn)物的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,對(duì)其形成機(jī)理進(jìn)行了解釋,并對(duì)其光學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。
  實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)硫酸高鈰濃度為0.5 mol·L-1,氫氧化鈉濃度為

3、1 mol·L-1時(shí),不添加任何表面活性劑,陳化時(shí)間為12 h,煅燒溫度為600℃的條件下可以得到分散良好、形貌規(guī)則的CeO2空心微球。其粒徑在2.0μm~3.0μm之間,形貌與酵母菌模板一致為橢球體,呈現(xiàn)立方晶型結(jié)構(gòu)。
  將所得的CeO2空心微球用作光催化劑,研究了其光催化降解染料廢水的性能??招难趸嫷谋缺砻娣e為21.85 m2·g-1,比無(wú)模板氧化鈰的比表面積(5.37 m2·g-1)明顯增大,禁帶寬度為3.03 eV,比

4、無(wú)模板氧化鈰禁帶寬度(3.42 eV)明顯減小。光催化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,制得的微納米氧化鈰空心球在太陽(yáng)光照射下可有效催化降解溶液中的酸性橙(AO7),在照射120 min之后降解率能達(dá)到96%以上,降解效果明顯高于未使用模板的氧化鈰微粒。
  此外,同樣以酵母菌為模板,硝酸銦為銦源,制備得到純度較高的氧化銦空心微納米球。通過(guò)表征分析,所制備的氧化銦空心球同樣保持了模板的形貌,比表面積為19.23 m2·g-1,禁帶寬度為3.28 eV

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