纳米铌酸钠光催化材料的制备及性能研究

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环境污染和能源危机是本世纪人类亟需解决的重大问题。光催化技术可以降解有机污染物、还原重金属或者分解水制氢,是能够同时解决这两大问题的潜在方法之一。光催化材料的开发、制备和应用是材料领域的研究热点之一。铌酸盐光催化材料通常具有合适的能带结构和特殊的晶体构造,在分解水制氢和降解有机污染物方面均表现出较强的光催化性能,是近年来研究较多的一类新型光催化材料。  在本论文的第二章,以硅基介孔材料SBA-15为模板,通过调变制备参数,合成了颗粒尺寸从3nm到50nm系统变化的NaNbO3纳米材料。以XRD、电镜、紫外-可见光谱、拉曼光谱等手段对材料的物理性质进行了详细的表征。以异丙醇(IPA)的气相光催化降解评价了材料的光催化活性。在本章工作中,还详细研究了NaNbO3颗粒尺寸和IPA表面吸附、IPA光催化降解之间的关系。比较深入地探讨了NaNbO3颗粒形貌尺寸对表面活性位构造和光催化性能的影响。  在本论文的第三章,以SBA-15做模板,进一步合成了N、S阴离子掺杂的NaNbO3纳米光催化材料。以XRD、电镜、紫外-可见光谱、XPS等手段对材料的物理性质进行了详细的表征。以可见光照射下IPA气相降解评价了材料的光催化活性。详细探讨了掺杂离子种类、制备条件对光催化活性的影响。在最适宜的制备条件下,所合成的N掺杂纳米NaNbO3对IPA气相降解和有机色素罗丹明B的液相降解均具有良好的可见光活性。  在本论文的第四章,以SBA-15为模板,合成了一系列Fe、Ni阳离子掺杂的纳米NaNbO3光催化材料。以XRD、电镜、紫外-可见光谱等手段对材料的物理性质进行了详细的表征,以可见光照射下IPA气相降解评价了材料的光催化活性。详细探讨了掺杂离子种类、制备条件对光催化活性的影响。
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