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一维ZnS(Co)/C纳米复合材料的可控合成及其可见光催化性能研究

发布时间:2021-10-19 05:03
  ZnS是具有较大禁带宽度的半导体光催化材料,但对太阳光的吸收主要在紫外区,对可见光的吸收利用极低,大大限制了其在光催化中的现实应用。一维碳材料(如CNT、CNF等)具有独特的结构和优异的性能,如大的比表面积,良好的化学稳定性和热稳定性,较大的电子传输能力等。将半导体ZnS和碳材料复合在一块,可以拓宽其光响应范围,提高其对可见光的有效利用率。在半导体表面沉积金属纳米粒子能够加快半导体光生电子、空穴的分离,进而显著提高硫化锌材料的光催化效率。但大多数是使用Au、Ag、Pd和Pt等贵金属,成本较高,且不能解决催化剂难回收等问题。本论文设计了用水杨酸根(Sal-)插层的层状金属氢氧化锌(钴)为前驱体,控制反应条件,经过原位固态反应合成了一维ZnS/C和磁性ZnS/Co/C纳米复合光催化剂,同时对其组成结构、性能进行了研究。具体结论如下:(1)通过一步沉淀法,利用金属Zn2+和小分子Sal-阴离子之间的配位作用,在没有模板剂和修饰剂的辅助作用下,合成了一维棒状的以Sal-为配位阴离子的层状氢氧化锌,简称Zn-sal LHRs (Layered hydroxide nanorod)。该纳米棒直径约... 

【文章来源】:北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:86 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

一维ZnS(Co)/C纳米复合材料的可控合成及其可见光催化性能研究


图1-lNPCs/Pt合成模拟图??Fig.l-lThe?仿rming?simulation?of?NPCs?/?Pt??

纳米管


|^>1上主要为硬模板法,还有另外一种相对应的软模板法,提供了空间限域的作用。?j??例如YadongD.tW课题组(图1-3)在水热合成条件下,利用离子之间的静电的凝聚缩合?^??作用(表面活性剂离子和无机离子之间),制备出来层状的有机-无机一维的纳米材料??并且具有介孔的结构。然后在高热环境下,自动卷曲成一维的WS2纳米管。表面活性??剂很容易被滤去,来保证产物的纯净。并且当条件达到临界值时送一类小分子会自发??地卷成棒状,若与多种化学反应结合则会制备纯净的纳米管或纳米棒结构,为一维的??纳米结构形成提供了很好的模板。??1.?2.?2.?2利用晶体的取向生长合成法??取向生长是晶体自身的性质,晶体粒子都有这样的趋势一取向能量值相对较小的??面而朝此面生长PW。我们可W利用晶体取向生长的特性,结合热蒸发的方法来得到一??维的纳米结构材料。??晶体每个晶面的相对表面能大小决定了晶体形成形状,可W根据晶体的各向异??性

示意图,自组装,过程,示意图


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【参考文献】:
期刊论文
[1]微波液相沉积法制备二氧化钛薄膜[J]. 冯海涛,王芬,同小刚.  材料导报. 2006(S1)
[2]设计新型可见光响应的半导体光催化剂[J]. 龙明策,蔡俊,蔡伟民,陈恒,柴歆烨.  化学进展. 2006(09)
[3]纳米材料和技术的研究及展望[J]. 高瑞平.  材料导报. 2001(05)



本文编号:3444206

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