镧离子对氧化铈晶体结构及光催化性能的影响
发布时间：2021-06-19 12:58
氧化铈（CeO2）因为其独特的立方萤石型晶体结构和Ce元素的+3、+4价态变化而导致的氧空位浓度变化,使其在催化剂方面有着广泛的应用前景,但是作为光催化剂,由于其禁带宽度较大,对可见光利用还不够多,因此很多研究者采取掺杂不同元素以达到减小其禁带宽度的目的。在稀土元素中,La3+和Ce4+的离子半径有着较小差别,虽然二者价态存在差异,但常常作为固溶体共存,如氟碳铈矿中La3+与Ce4+就以离子置换式固溶体共存。因此,研究La3+掺杂对氧化铈（CeO2）晶体结构以及光催化性能的影响具有理论研究和应用意义。但目前关于La3+掺杂CeO2晶体的研究较少且应用于光催化降解有机染料方面的报道较少。为此,本文研究了水热合成法掺La3+合成铈镧氧化物合成工艺条件,合成了不同含量La3+掺杂的CeO2固溶体。并以La3+的...
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CeO2中Ce3+离子和氧空位示意图（Khanetal.,2017）
22），因此还可以吸收近紫外区的可见光（沈星星，2012）。这效率，从而在光催化领域具有更广泛的应用潜力。2光催化降解原理知，半导体的能带是非连续的，价带和导带之间有不导电。以 TiO2为例，如图 1-2 所示，当光子的能量大于禁带时被激发，能级跃迁到导带，并在价带上产生相应的空穴（h穴对（何莉娜 等，2017）。电子带负电，具有还原性；空穴光生电荷载流子(电子，空穴)在电场作用下分离并以扩散面，与吸附在其表面上的物质发生氧化还原反应（郎笛，氧化或还原为羟基自由基或超氧自由基，后者具有强氧化化并分解成 CO2和 H2O（邓维钧，2016）。简而言之，就，将光能转化为化学能用于降解。
于其特殊的结构容易形成氧空位，可用作光催化，但使其对太阳光中的可见光部分利用较少，大量研究表有效途径之一。目前 CeO2掺杂的元素有 Fe，Y，Mn，O2的晶体结构以及 La3+掺杂 CeO2固溶体的光催化降少。在制备 La3+掺杂的 CeO2粉体材料，探究不同 La3+掺量构、晶粒尺寸、以及禁带宽度、紫外吸收等相关性能的合成工艺流程 Ce(NO3)3·6H2O 和 La(NO3)3·6H2O 为原料，以 NaOH 为不同含量 La3+掺杂的 CeO2，其合成工艺流程简图见图
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化铈纳米材料合成方法的研究进展[J]. 刘玉娟,许骥,佟宇飞,张娜,张磊,刘道胜,韩蛟,张财顺. 辽宁石油化工大学学报. 2017(05)
[2]金属氧化物纤维的制备及其光降解甲基橙催化性能的研究[J]. 高小媛,陈武强,李珍,杨鸿鹰,王丽莉. 应用化工. 2017(11)
[3]纳米氧化镧在纯菜籽油锂基脂中的摩擦学性能研究[J]. 何忠义,朱星星,唐骏,邱望松,饶赛男. 稀土. 2017(04)
[4]分子印迹型TiO2的制备及其对邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯的光催化性能[J]. 何莉娜,陈芳艳,唐玉斌. 环境工程学报. 2017(06)
[5]水热法合成棒状纳米氧化铈条件与紫外吸收性优化[J]. 吕杨,梁键,孙岩,曲佳伟,李敏杰,齐浩楠,汤卉. 科技创新与应用. 2017(16)
[6]CeO2多孔纳米材料的制备研究进展[J]. 刘明珠,刘园园,陆迪,刘悦. 淮北师范大学学报(自然科学版). 2017(01)
[7]氯化铈溶液喷雾焙烧制备纳米氧化铈实心粉体的研究[J]. 杨国胜,边雪,崔凌霄,谢兵,姚云龙,吴文远. 稀土. 2017(01)
[8]加热方式及原料配比对介孔CeO2结构及其光催化性能的影响[J]. 王辉,邓黄秀,郝仕油. 无机化学学报. 2017(02)
[9]CeO2/g-C3N4光催化剂的制备及性能[J]. 张聪,米屹东,马东,杜昊,孙玉颖. 环境化学. 2017(01)
[10]模板结合醇热法制备CeO2及其光催化性能研究[J]. 陈鹏飞,吴强,张利. 上海电力学院学报. 2016(06)
博士论文
[1]稀土复合氧化物的合成、表征及其对甲硫醇催化分解性能的研究[D]. 何德东.昆明理工大学 2017
[2]硫化镉光催化材料的制备及其可见光催化性能研究[D]. 郎笛.华中农业大学 2016
[3]新型氧化铈空心球的制备及染料吸附和光催化应用研究[D]. 邓维钧.东华大学 2016
[4]氧化铈微纳结构的调控与性能研究[D]. 徐鹏飞.北京科技大学 2015
[5]铈基氧化物纳米结构的合成、表征及其催化性能研究[D]. 刘秀芳.山东大学 2014
[6]掺杂Yb3+对上转换微纳晶结构形貌及光学性能的影响[D]. 邱海龙.哈尔滨工业大学 2014
[7]暴露特定面的纳米氧化铈的可控合成与表征的研究[D]. 陈勇.重庆大学 2013
[8]氧化铈基催化剂的制备及催化氧化性能的研究[D]. 李俊峰.华东理工大学 2012
[9]氧化铈催化CO2和甲醇直接反应合成碳酸二甲酯[D]. 王玮.天津大学 2011
[10]复合金属硫化物光催化剂的制备及其可见光活性研究[D]. 张军.武汉理工大学 2010
硕士论文
[1]二氧化铈基空心球的制备、表征及功能化应用[D]. 张健.景德镇陶瓷大学 2016
[2]二氧化铈及其改性材料的制备和光催化性能研究[D]. 苗慧.湖南大学 2016
[3]CeO2@ZrO2复合材料的制备及其光催化降解苯酚研究[D]. 侯喜路.成都理工大学 2016
[4]Yb3+离子掺杂纳米TiO2/硅藻土光催化材料的制备与性能研究[D]. 唐文建.成都理工大学 2016
[5]二氧化铈空心结构复合材料的制备与性能研究[D]. 徐启慧.济南大学 2016
[6]二氧化铈基纳米金复合催化材料的制备与性能研究[D]. 续元妹.东南大学 2016
[7]亚微米氧化铈的合成及抛光性能研究[D]. 常民民.南昌大学 2015
[8]二氧化铈及其复合材料光催化性能的研究[D]. 袁赛赛.扬州大学 2015
[9]氨基功能化铈基氧化物制备、表征及可见光催化性能研究[D]. 侯杰.浙江师范大学 2015
[10]Er和Yb共掺杂稀土氧化物上转换纳米材料的制备及性能研究[D]. 杨扬.北京化工大学 2015
本文编号：3237857
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CeO2中Ce3+离子和氧空位示意图（Khanetal.,2017）
22），因此还可以吸收近紫外区的可见光（沈星星，2012）。这效率，从而在光催化领域具有更广泛的应用潜力。2光催化降解原理知，半导体的能带是非连续的，价带和导带之间有不导电。以 TiO2为例，如图 1-2 所示，当光子的能量大于禁带时被激发，能级跃迁到导带，并在价带上产生相应的空穴（h穴对（何莉娜 等，2017）。电子带负电，具有还原性；空穴光生电荷载流子(电子，空穴)在电场作用下分离并以扩散面，与吸附在其表面上的物质发生氧化还原反应（郎笛，氧化或还原为羟基自由基或超氧自由基，后者具有强氧化化并分解成 CO2和 H2O（邓维钧，2016）。简而言之，就，将光能转化为化学能用于降解。
于其特殊的结构容易形成氧空位，可用作光催化，但使其对太阳光中的可见光部分利用较少，大量研究表有效途径之一。目前 CeO2掺杂的元素有 Fe，Y，Mn，O2的晶体结构以及 La3+掺杂 CeO2固溶体的光催化降少。在制备 La3+掺杂的 CeO2粉体材料，探究不同 La3+掺量构、晶粒尺寸、以及禁带宽度、紫外吸收等相关性能的合成工艺流程 Ce(NO3)3·6H2O 和 La(NO3)3·6H2O 为原料，以 NaOH 为不同含量 La3+掺杂的 CeO2，其合成工艺流程简图见图
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化铈纳米材料合成方法的研究进展[J]. 刘玉娟,许骥,佟宇飞,张娜,张磊,刘道胜,韩蛟,张财顺. 辽宁石油化工大学学报. 2017(05)
[2]金属氧化物纤维的制备及其光降解甲基橙催化性能的研究[J]. 高小媛,陈武强,李珍,杨鸿鹰,王丽莉. 应用化工. 2017(11)
[3]纳米氧化镧在纯菜籽油锂基脂中的摩擦学性能研究[J]. 何忠义,朱星星,唐骏,邱望松,饶赛男. 稀土. 2017(04)
[4]分子印迹型TiO2的制备及其对邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯的光催化性能[J]. 何莉娜,陈芳艳,唐玉斌. 环境工程学报. 2017(06)
[5]水热法合成棒状纳米氧化铈条件与紫外吸收性优化[J]. 吕杨,梁键,孙岩,曲佳伟,李敏杰,齐浩楠,汤卉. 科技创新与应用. 2017(16)
[6]CeO2多孔纳米材料的制备研究进展[J]. 刘明珠,刘园园,陆迪,刘悦. 淮北师范大学学报(自然科学版). 2017(01)
[7]氯化铈溶液喷雾焙烧制备纳米氧化铈实心粉体的研究[J]. 杨国胜,边雪,崔凌霄,谢兵,姚云龙,吴文远. 稀土. 2017(01)
[8]加热方式及原料配比对介孔CeO2结构及其光催化性能的影响[J]. 王辉,邓黄秀,郝仕油. 无机化学学报. 2017(02)
[9]CeO2/g-C3N4光催化剂的制备及性能[J]. 张聪,米屹东,马东,杜昊,孙玉颖. 环境化学. 2017(01)
[10]模板结合醇热法制备CeO2及其光催化性能研究[J]. 陈鹏飞,吴强,张利. 上海电力学院学报. 2016(06)
博士论文
[1]稀土复合氧化物的合成、表征及其对甲硫醇催化分解性能的研究[D]. 何德东.昆明理工大学 2017
[2]硫化镉光催化材料的制备及其可见光催化性能研究[D]. 郎笛.华中农业大学 2016
[3]新型氧化铈空心球的制备及染料吸附和光催化应用研究[D]. 邓维钧.东华大学 2016
[4]氧化铈微纳结构的调控与性能研究[D]. 徐鹏飞.北京科技大学 2015
[5]铈基氧化物纳米结构的合成、表征及其催化性能研究[D]. 刘秀芳.山东大学 2014
[6]掺杂Yb3+对上转换微纳晶结构形貌及光学性能的影响[D]. 邱海龙.哈尔滨工业大学 2014
[7]暴露特定面的纳米氧化铈的可控合成与表征的研究[D]. 陈勇.重庆大学 2013
[8]氧化铈基催化剂的制备及催化氧化性能的研究[D]. 李俊峰.华东理工大学 2012
[9]氧化铈催化CO2和甲醇直接反应合成碳酸二甲酯[D]. 王玮.天津大学 2011
[10]复合金属硫化物光催化剂的制备及其可见光活性研究[D]. 张军.武汉理工大学 2010
硕士论文
[1]二氧化铈基空心球的制备、表征及功能化应用[D]. 张健.景德镇陶瓷大学 2016
[2]二氧化铈及其改性材料的制备和光催化性能研究[D]. 苗慧.湖南大学 2016
[3]CeO2@ZrO2复合材料的制备及其光催化降解苯酚研究[D]. 侯喜路.成都理工大学 2016
[4]Yb3+离子掺杂纳米TiO2/硅藻土光催化材料的制备与性能研究[D]. 唐文建.成都理工大学 2016
[5]二氧化铈空心结构复合材料的制备与性能研究[D]. 徐启慧.济南大学 2016
[6]二氧化铈基纳米金复合催化材料的制备与性能研究[D]. 续元妹.东南大学 2016
[7]亚微米氧化铈的合成及抛光性能研究[D]. 常民民.南昌大学 2015
[8]二氧化铈及其复合材料光催化性能的研究[D]. 袁赛赛.扬州大学 2015
[9]氨基功能化铈基氧化物制备、表征及可见光催化性能研究[D]. 侯杰.浙江师范大学 2015
[10]Er和Yb共掺杂稀土氧化物上转换纳米材料的制备及性能研究[D]. 杨扬.北京化工大学 2015
本文编号：3237857
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