新型纳米金属氧化物光催化材料的制备与性能研究

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本文采用电化学阳极氧化法,在不同的电解液中通过改变电解电压、时间、温度、浓度等因素制备具有规则形貌和结构的钽(铌)酸盐,并对制备的钽(铌)酸盐进行光催化和光电性能研究。   1.在KOH 水溶液中采用阳极氧化法制备微锥KTa5O13。通过一系列实验得出在15 M~20 M KOH 水溶液中,水浴温度保持70 ℃,氧化电压20 V,氧化3~4 h 能够制备出锥状KTa5 O13 微米结构,在此条件下形成的锥状钽酸钾的最大直径约为47 μm~85 μm。实验结果表明微锥KTa5 O13 具有良好的催化和光电性能。   2.在NaOH 水溶液中采用阳极氧化法制备微棒NaTaO3。经过大量的探索试验发现在30[%]NaOH 水溶液中,水浴温度保持50 ℃,氧化电压20 V,氧化2 h 后制备出了棒状NaTaO3 微米结构,在此条件下形成的棒状NaTaO3的长度约为12.8 μm,直径约2.3 μm。光电流测试结果表明微棒NaTaO3 仅在紫外灯光照下,就能体现较高的光电性能,受外加偏压的影响比较小。   3.在Ba(OH)2 水溶液中采用阳极氧化法制备微棒Ba0.5 TaO3。由探索试验得出在10[%]Ba(OH)2 水溶液中,水浴温度保持65 ℃,氧化电压30 V,氧化100 min 后能够制备出棒状钽酸钡微米结构,在此条件下形成的棒状钽酸钡的长度约为8.5 μm,直径约为1.0μm。光电流测试结果表明微棒Ba0.5 TaO 3在紫外灯光照下,表现出很好的光电特性,而且光电流强度受外加偏压的影响比较大。   4.在NaOH 水溶液中采用阳极氧化法制备微棒NaNb O3。大量的探索试验表明在30[%]NaOH 水溶液中,水浴温度保持40 ℃,氧化电压20 V,氧化10~12 h 能够制备出棒状铌酸钠微米结构,通过光电流测试NaNb O3 表现出较好的光电特性,光电流强度随着外加偏压的增加光电流强度增大。
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