4基纳米复合材料的设计合成及光催化的性质研究

发布时间：2017-02-10 19:30

  本文关键词：Fe_3O_4基纳米复合材料的设计合成及光催化的性质研究，由笔耕文化传播整理发布。

《安徽大学》 2013年

Fe_3O_4基纳米复合材料的设计合成及光催化的性质研究

梁红霞  

【摘要】：近年来,随着高科技的迅速发展,人们对材料的性能提出了越来越高的要求。以往的单一材料已经不再满足发展的需求,复合材料逐渐成为主角。纳米复合材料是纳米技术在纳米材料上一个具有应用性的重要方面。纳米复合材料通过协同效应结合了两种或多种材料的特性并打破了原来各材料间的界限,具有普通复合材料所不具备的优异性能,如优异的光、电、磁、热学性能,表面活性,敏感特性和高的稳定性,这些特性能够满足各种特殊的需求,具有很好的研究和应用价值。纳米Fe304颗粒不仅具有一般纳米颗粒所具备的量子尺寸效应、体积效应、宏观量子隧道效应、比表面效应等,而且具有特殊的超顺磁、生物相容性等一系列特殊的物理化学性质,在生物医学、生物分离、光催化、磁流体、微波吸收等方面具有广泛的应用,而成为磁性纳米材料研究的焦点。但是,纳米Fe304具有较高的表面能和较大的表面积,同时磁性粒子之间存在偶极相互吸引作用,因此Fe304纳米颗粒对于无磁性的纳米颗粒而言更容易在分散液中发生团聚和沉降。根据大量的文献报道发现,在Fe304纳米颗粒的表面包覆一层无机惰性材料或者高分子聚合物可以有效地提高Fe304纳米颗粒的分散性,防止Fe304纳米颗粒在外界条件下氧化,同时由于材料之间的协同效应提高了原无机惰性材料和高分子聚合物的理化性质。 本文的主要工作是在已合成具有单分散性的纳米Fe3O4的基础上,合成了Fe3O4@TiO2、Fe3O4/Ag和Fe3O4@SiO2@Ag具有异质结构的纳米复合材料,通过XRD、TEM和UV-vis等多种测试手段对所得的产物进行表征,并对其光催化性能进行了研究。具体内容如下： 1、核壳型Fe3O4@TiO2纳米复合材料的制备、表征及光催化性质 通过水解沉淀辅助溶剂热晶化法合成了具有核壳结构的可见光催化剂Fe3O4@TiO2。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光谱仪(UV-vis)等表征仪器对样品进行了表征,并研究了该磁性纳米复合材料对亚甲基蓝的可见光光催化性能。 2、Fe3O4/Ag异质纳米复合材料的制备、表征及光催化性质 以Fe304纳米颗粒为种子,在无机／有机混合相中,通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在室温下还原银氨溶液,制备了纳米Fe3O4/Ag异质纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光谱仪(UV-vis)等表征仪器对样品进行了表征,并研究了该磁性纳米复合材料对亚甲基蓝的光催化性能。3、Fe3O4@SiO2@Ag核壳纳米复合材料的制备、表征及光催化性质 在室温下制备了Fe3O4@SiO2@Ag三元复合的层层结构纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光谱仪(UV-vis)等表征仪器对样品进行了表征,研究了该磁性纳米复合材料对亚甲基蓝的光催化降解性能。

【关键词】：
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O614.811;TB383.1
【目录】：

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本文编号：241712