钨酸铋微纳结构的制备及其电化学性能、光降解性能研究
发布时间：2021-04-16 21:32
本论文采用水热技术,通过调节反应体系中的pH值,溶剂、离子种类等方式制备了具有不同微观结构的钨酸铋（Bi2WO6）。在可控制备的基础上,对样品的化学组成、晶体结构、微观形貌以及电化学性能和光降解性能进行了研究,并对其电化学反应机理和光降解机理进行了探讨。实验结果表明pH值对钨酸铋的化学组成和微观结构具有显著影响,pH值较低时生成的是二维片状结构的Bi2WO6,pH值较高时生成的是Bi3.84W0.16O6.24类八面体颗粒。溶剂种类对Bi2W06的微观结构具有显著影响,当溶剂为去离子水或硝酸溶液时,得到的是片状堆积结构,当溶剂为醋酸溶液时,钨酸铋纳米片倾向于组装成三维花球状结构。研究发现钨酸铋的物相组成、微观结构对其电化学性能和光降解性能具有显著影响。本文还研究了卤离子（F-,Cl-,Br-）对Bi2WO6微观结构的影响,Cl-离子和Br-离子会对Bi2WO6的表面性能产生显著影响,使其对罗丹明B染料具有超强的吸附性和光降解活性。在对Bi2WO6微观结构的调控基础上,将Fe3O4和Bi2WO6进行复合,利用Fe3O4的磁性提高复合物的可回收性,实验表明复合材料具有较稳定的光降解性能。
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｂｉ２Ｗ０６的结构示意图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｂｉ２Ｗ〇６??
Ｂｉ（Ｎ０３）３＊５Ｈ２０和Ｎａ２Ｗ０４＊２Ｈ２０溶解在乙醇，乙酸和去离子水溶液中，通过调整??Ｃ２Ｈ５０Ｈ／ＣＨ３Ｃ００Ｈ／Ｈ２０的比例来研宄溶剂对Ｂｉ２Ｗ０６微观结构的影响，他们发现当三??种溶剂质量比为１：１：３时能够得到空心球状Ｂｉ２Ｗ０６?（图１．３）。这种样品是由纳米片组装??而成的，而纳米片又由大量纳米颗粒组成，这种三维层次结构产物的比表面积高达４５??ｍ２／ｇ，具有很好的光降解特性。而Ｈｅ等［１９］用水和乙二醇作为混合溶剂，研究发现通过??改变水和乙二醇的比例可以合成纳米片和线团状微球两种形貌的Ｂｉ２Ｗ０６。他们认为这??是因为醇会和金属离子结合形成醇盐，从而阻止了?Ｂｉ３＋的聚合，这就降低了?Ｂｉ２Ｗ０６晶??核的形成速率，并且醇会使样品的表面能减少，这两种因素共同作用导致样品形成微米??尺度的纳米球。即在乙二醇的诱导作用下，样品会形成线团状微球。通过在可见光下的??光降解实验发现，当两者比例为１：１的时候，制备得到的Ｂｉ２Ｗ０６样品拥有最好的光降??解效果。??
纏感＇氣＿??鐘魏以??图１．２在不同ｐＨ条件下获得的钨酸铋的ＦＥＳＥＭ图Ｍ??（ａ）?０．５；?（ｂ）?２．０；?（ｃ）?４．０；?（ｄ）?７．０；?（ｅ）?９．０?和（ｆ）?１１．０??Ｆｉｇ?１．２?ＦＥＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｂｉｓｍｕｔｈ?ｔｕｎｇｓｔａｔｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ｏｂｔａｉｎｅｄ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐＨ?ｖａｌｕｅｓ＾１７１??（ａ）?０．５；?（ｂ）?２．０；?（ｃ）?４．０；?（ｄ）?７．０；?（ｅ）?９．０?ａｎｄ?（ｆ）?１１．０??除了?ｐＨ值，溶剂同样也是一个决定Ｂｉ２Ｗ０６微观结构的重要因素。不同的反应溶??剂或者不同的反应溶剂比例都会影响钨酸铋光催化剂的结构。如Ｄａｉ等＿将??Ｂｉ（Ｎ０３）３＊５Ｈ２０和Ｎａ２Ｗ０４＊２Ｈ２０溶解在乙醇，乙酸和去离子水溶液中，通过调整??Ｃ２Ｈ５０Ｈ／ＣＨ３Ｃ００Ｈ／Ｈ２０的比例来研宄溶剂对Ｂｉ２Ｗ０６微观结构的影响，他们发现当三??种溶剂质量比为１：１：３时能够得到空心球状Ｂｉ２Ｗ０６?（图１．３）。这种样品是由纳米片组装??而成的，而纳米片又由大量纳米颗粒组成，这种三维层次结构产物的比表面积高达４５??ｍ２／ｇ，具有很好的光降解特性。而Ｈｅ等［１９］用水和乙二醇作为混合溶剂，研究发现通过??改变水和乙二醇的比例可以合成纳米片和线团状微球两种形貌的Ｂｉ２Ｗ０６。他们认为这??是因为醇会和金属离子结合形成醇盐，从而阻止了?Ｂｉ３＋的聚合，这就降低了?Ｂｉ２Ｗ０６晶??核的形成速率，并且醇会使样品的表面能减少，这两种因素共同作用导致样品形成微米??尺度的纳米球。即在乙二醇的诱导作用下
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化钨二氧化钛复合共生薄膜的拉曼光谱结构研究[J]. 吕刚,吴永刚,伍和云,夏子奂,刘仁臣. 光谱学与光谱分析. 2012(11)
[2]不同形貌的钨酸铋纳米材料的制备及其光催化性能[J]. 邢光建,李钰梅,赵铮,王怡,武光明. 人工晶体学报. 2010(05)
[3]微乳液法合成新型可见光催化剂Bi2WO6及其光催化性能[J]. 戈磊,张宪华. 硅酸盐学报. 2010(03)
本文编号：3142211
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｂｉ２Ｗ０６的结构示意图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｂｉ２Ｗ〇６??
Ｂｉ（Ｎ０３）３＊５Ｈ２０和Ｎａ２Ｗ０４＊２Ｈ２０溶解在乙醇，乙酸和去离子水溶液中，通过调整??Ｃ２Ｈ５０Ｈ／ＣＨ３Ｃ００Ｈ／Ｈ２０的比例来研宄溶剂对Ｂｉ２Ｗ０６微观结构的影响，他们发现当三??种溶剂质量比为１：１：３时能够得到空心球状Ｂｉ２Ｗ０６?（图１．３）。这种样品是由纳米片组装??而成的，而纳米片又由大量纳米颗粒组成，这种三维层次结构产物的比表面积高达４５??ｍ２／ｇ，具有很好的光降解特性。而Ｈｅ等［１９］用水和乙二醇作为混合溶剂，研究发现通过??改变水和乙二醇的比例可以合成纳米片和线团状微球两种形貌的Ｂｉ２Ｗ０６。他们认为这??是因为醇会和金属离子结合形成醇盐，从而阻止了?Ｂｉ３＋的聚合，这就降低了?Ｂｉ２Ｗ０６晶??核的形成速率，并且醇会使样品的表面能减少，这两种因素共同作用导致样品形成微米??尺度的纳米球。即在乙二醇的诱导作用下，样品会形成线团状微球。通过在可见光下的??光降解实验发现，当两者比例为１：１的时候，制备得到的Ｂｉ２Ｗ０６样品拥有最好的光降??解效果。??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化钨二氧化钛复合共生薄膜的拉曼光谱结构研究[J]. 吕刚,吴永刚,伍和云,夏子奂,刘仁臣. 光谱学与光谱分析. 2012(11)
[2]不同形貌的钨酸铋纳米材料的制备及其光催化性能[J]. 邢光建,李钰梅,赵铮,王怡,武光明. 人工晶体学报. 2010(05)
[3]微乳液法合成新型可见光催化剂Bi2WO6及其光催化性能[J]. 戈磊,张宪华. 硅酸盐学报. 2010(03)
本文编号：3142211
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