层状HNbWO6的结构特征、改性及其光催化应用

来源 :安徽理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lhcllk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
HNbWO6具有独特的层状结构及层间H+离子的可调变性,可通过离于交换引入多种有机、无机客体而制备出一系列性质不同、功能繁多的层状复合材料,而且其剥离出的纳米片层可作为制备新材料的基本单元为制备新的复合材料提供更大的空间和机遇。用HNbWO6纳米片作为主体,与TiO2、Fe2O3、ZnO等半导体纳米粒子客体组装成剥离-组装材料,则可形成高效的光催化剂。本文采用固相法合成a-LiNbWO6前驱体材料,质子交换得到HNbWO6,采用剥离/重组的方法制备HNbWO6/MOx(M=Ti、Fe及Zn)无机-无机复合材料。利用XRD、SEM、TEM、TG-DTG、FT-IR、BET、UV-vis DRS及Raman等对催化剂进行表征。研究HNbWO6本体材料的结构热稳定性,UNbWO6MOx复合材料的结构特征,并用光降解有机染料亚甲基蓝的光催化实验考察复合材料的光催化性能。研究结果表明:a-LiNbWO6具有明显的层状结构,酸化后样品HNbWO6·1.5H2O因层间含有大量水分子而使层间距明显增大。HNbWO6剥片后得到纳米片,层间距进一步增大,比表面积增加近30倍,且仍保持完整的骨架结构。本体材料的热稳定性研究表明,HNbWO6·1.5H2O在40-180℃温度范围内层间存在两种形式的水合H+,分别为H30+和H5O2+,随着热处理温度的升高,层间水分子及层板羟基相继脱除,样品X-射线特征衍射峰、骨架振动及酸性特征发生规律性变化。结合HNbWO6/MOx(M=Ti、Fe及Zn)三种复合材料的热重分析,选择300℃对复合物进行热处理,得到焙烧后的复合材料HNbWO6/MOx(M=Ti、Fe及Zn)-300℃。样品的光响应特征研究表明,其禁带宽度大小顺序为:HNbWO6/ZnO-300℃> HNbWOO6/ZnO> HNbWO6/TiO2> HNbWO6/TiO2-300℃> HNbWO6纳米片>HNbWO6> HNbWO6/Fe2O3-300℃> HNbWO6/Fe2O3=同时,因剥离后的HNbWO6纳米片的光响应改变不大,但LiNbWO6经质子交换后禁带宽度发生明显变化,说明层间阳离子对层板电子转移有一定的影响,催化剂的带隙能量与层间阳离子的类型和状态密切相关。HNbWO6/MOx(M=Ti、Fe及Zn)复合材料的主客体间存在着协同效应,且300℃焙烧后主体层板与层间氧化物有着更明显的相互作用。由于HNbWO6/MOx复合材料主客体交联在光催化过程中对电子耦合作用及传递光生电子的方式及能力不同,在紫外光照下得到光催化剂的活性依次为:HNbWO6/TiO2-300℃> HNbWO6/TiO2> HNbWO6/ZnO-300℃> HNbWO6/ZnO> HNbWO6> HNbWO6纳米片HNbWO6/Fe2O3-300℃> HNbWO6/Fe2O3,且它们远大于亚甲基蓝光降解速度,表明这些催化剂对亚甲基蓝均有着很好的光催化降解作用。
其他文献
近年来工程建设施工材料以及人工成本的上涨使得企业的利润受到的影响,同时市场竞争的激烈也造成了企业经营方向的困境。针对这样的情况,现代房地产企业必须从成本管理工作入
核电作为清洁能源受到国家的高度重视,核电设备的安全是核电能否发展的关键,核电设备的质量关乎核安全的基础。本文对核电设备制造过程中可能会产生的缺陷以及如何预防并发现
随着城镇经济一体化进程的不断深入,市政基础设施的不断投入,市政施工企业之间的价格竞争也日趋激烈,合同索赔费用是合理确定工程成本不可或缺的一项。因此不断加强和深化对合同
目的探讨孕前体质量指数(BMI)与妊娠不良结局相关性。方法收集4 614例分娩的孕妇临床资料,根据孕前BMI不同将其分为低体质量组、正常体质量组、超重组和肥胖组,比较各组的子
卤代芳香羧酸配位聚合物由于其复杂的网络结构和潜在的物理化学性质而被人们一直关注。这些配位聚合物在分离、催化、磁性、光学等方面有着重要的应用前景。本论文设计和合成
为了对在役阶段的桥梁进行挠度监测,基于桥梁的结构特点,用光纤光栅静力水准仪对主梁进行挠度监测,用数理统计的方法对主梁挠度进行健康分析。监测结果得出主梁挠度在规范的
碳氮键的合成是现代有机合成化学中的一个重要领域。通过碳氮键的合成可以制备胺、酰胺、硫代酰胺以及含氮杂环等化合物。由于这些化合物在有机合成领域中有重要的作用,所以碳
武汉作为九省通衢、长江经济带的腹地,得天独厚的发展优势吸引了大量的外来人口就业定居,人口密度的大增给武汉的交通也带来了巨大的压力,交通拥堵问题已经成为令人头痛的“
AgPbmLaTem+2热电合金是一种具有较高电导率的热电材料,但是由于块体AgPbmLaTem+2材料的热导率较高,所以其无量纲热电优值较低。近来,有文献表明低维化,纳米化可以有效散射声子,从
为了制备耐水性能较好的水性聚氨酯(WPU),以聚酯二元醇(PBA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料合成了WPU乳液,着重探讨了DMPA含量、R值[即n(-NCO)/n(-O