焦绿石结构钛酸铋的制备及性能研究

发布时间：2022-07-12 19:56

　　焦绿石相钛酸铋（Bi₂Ti₂O₇）是一种面心立方结构的亚稳态化合物,在670℃以上分解为Bi₄Ti₃O₁₂和Bi₂Ti₄O₁₁,采用高温方法很难制备出纯相。由于Bi₂Ti₂O₇具有良好的可见光催化性能以及对其是否具有铁电性的争议,因此具有较大的科学研究意义和潜在应用前景。近几年文献报道多采用低温湿化学方法如溶胶-凝胶法、共沉淀法制备Bi₂Ti₂O₇粉体,而有关水热法制备Bi₂Ti₂O₇的报道不多。本文对Bi₂Ti₂O₇的低温湿化学制备方法、相成分、光催化性和介电性进行了研究。首先,系统研究了水热法制备Bi₂Ti... 

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光催化材料及机理
        1.2.1 半导体光催化机理
        1.2.2 常见半导体光催化材料
    1.3 材料的介电性和铁电性
        1.3.1 电介质的极化形式
        1.3.2 电介质的损耗、电导及击穿
        1.3.3 特殊的介电材料-铁电晶体
        1.3.4 常见铁电材料及应用
    1.4 钛酸铋的介电性和光催化性
        1.4.1 研究较多的几种钛酸铋
        1.4.2 Bi_2Ti_2O_7的制备及性能研究
    1.5 本论文的研究内容及意义
第二章 实验与检测方法
    2.1 实验药品与设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 Bi_2Ti_2O_7粉体的制备
        2.2.2 Bi_2Ti_2O_7陶瓷的制备
    2.3 样品的表征方法
        2.3.1 X射线粉末衍射分析
        2.3.2 扫描电镜形貌表征及EDS能谱分析
        2.3.3 介电温度特性测试
        2.3.4 粉末吸收边测量
        2.3.5 光催化测试
第三章 Bi_2Ti_2O_7粉体的制备
    3.1 Bi_2Ti_2O_7水热制备过程
    3.2 Bi_2Ti_2O_7水热制备条件探究
        3.2.1 水热温度对产物物相的影响
        3.2.2 溶液PH值对产物物相的影响
        3.2.3 压强对产物物相的影响
        3.2.4 反应时间对产物物相的影响
    3.3 Bi_2Ti_2O_7水热制备机理探究
        3.3.1 Bi_2Ti_2O_7粉体形貌分析
        3.3.2 Bi_2Ti_2O_7晶体的生长过程
        3.3.3 Bi_2Ti_2O_7晶体的生长机理
    3.4 Bi_2Ti_2O_7晶体中化学计量比研究
    3.5 共沉淀法制备Bi2Ti2O7
        3.5.1 共沉淀法制备的Bi_2Ti_2O_7的流程
        3.5.2 共沉淀法制备的Bi_2Ti_2O_7的表征
        3.5.3 共沉淀法制备Y置换的Bi_(2(1-x))Y_(2x)Ti_2O_7 粉体
    3.6 本章小结
第四章 Bi_2Ti_2O_7粉体的光催化性
    4.1 光催化测试方法
        4.1.1 光催化测试过程
        4.1.2 罗丹明B溶液溶度标准曲线
    4.2 水热法制备Bi_2Ti_2O_7的光催化性
        4.2.1 水热法制备Bi_2Ti_2O_7的漫反射光谱
        4.2.2 模拟太阳光下Bi_2Ti_2O_7的光催化性
        4.2.3 可见光下Bi_2Ti_2O_7的光催化性
    4.3 共沉淀制备的Bi_2Ti_2O_7的光催化性
        4.3.1 共沉淀法制备Bi_2Ti_2O_7的漫反射光谱
        4.3.2 共沉淀制备的Bi_2Ti_2O_7的可见光催化性
    4.4 Y置换的Bi_2Ti_2O_7的光催化性
        4.4.1 Y置换的Bi_2Ti_2O_7的漫反射光谱
        4.4.2 Y置换的Bi_2Ti_2O_7的可见光催化性
    4.5 本章小结
第五章 Bi_2Ti_2O_7陶瓷的介电性
    5.1 Bi_2Ti_2O_7陶瓷的制备
        5.1.1 陶瓷的制备过程
        5.1.2 陶瓷的烧结温度影响
        5.1.3 陶瓷的致密度
    5.2 Bi_2Ti_2O_7陶瓷的介电性
        5.2.1 陶瓷介电性的测量
        5.2.2 水热法制备的Bi_2Ti_2O_7陶瓷的介电性分析
        5.2.3 共沉淀法制备的Bi_2Ti_2O_7陶瓷的介电性分析
    5.3 Bi_(2(1-x))Y_(2x)Ti_2O_7 陶瓷的制备及介电性
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]溶剂热法制备BiFeO3基纳米颗粒光催化剂及其性能[J]. 丛日敏,于怀清,罗运军,王华,王卫伟,李秋红,司维蒙,孙武珠.  无机化学学报. 2017(12)
[2]Bi2Ti2O7薄膜的自组装法制备及表征（英文）[J]. 夏傲,黄剑锋,谈国强,尹君.  无机化学学报. 2013(07)
[3]Bi4Ti3O12取向陶瓷的铁电和介电性能[J]. 毛翔宇,陈小兵.  硅酸盐学报. 2004(11)
[4]Bi4Ti3O12粉体的性能、应用及制备[J]. 苗鸿雁,李永强,夏傲.  陕西科技大学学报. 2003(03)
[5]当前铁电学和铁电材料研究的几个问题[J]. 肖定全.  压电与声光. 1996(01)

博士论文
[1]无铅铁电陶瓷的晶格振动及电子跃迁特性研究[D]. 姜凯.华东师范大学 2014

硕士论文
[1]铋基焦绿石介电体的微结构与低温弛豫特性研究[D]. 崔玉.西安科技大学 2011



本文编号：3659750