Cu纳米粒子/掺氟二氧化锡的制备及其光催化产氢性能的研究
发布时间：2021-10-28 17:59
能源危机与环境污染是当今世界困扰人类的两大难题,光催化技术的出现为人类解决能源危机与环境污染提供了新途径。目前大多数光催化材料都存在光响应范围窄、稳定性差、光生电子和空穴易复合等缺陷,从而导致了光催化效率低。因此,开发高效和稳定的光催化材料已经成为光催化领域的关键性课题。本论文制备了一种新型、高效的Cu纳米粒子/掺氟二氧化锡纳米复合材料,对其结构和光电性能进行了表征,并对其光催化产氢活性进行了研究。二氧化锡是一种n型半导体材料,其禁带宽度为3.6eV,具有良好的稳定性。但是由于SnO2带隙宽,不能充分吸收可见光,导致其光催化效率较低,因此需要对其进行改性,提高其对可见光能的利用率。首先,我们通过溶胶-凝胶法制备了掺氟二氧化锡纳米粉。通过改变氟的含量,得到了不同氟含量的FTO-Y（Y是Sn/F的摩尔比,Y=1,3,5,7,9）纳米粉。然后,我们通过水热法制备了铜纳米粒子/掺氟二氧化锡纳米复合材料。通过改变铜的含量,得到了不同铜含量的Xwt%Cu/FTO（X是铜的质量分数,X=7.4,13.7,19.2,24.1,28.4）纳米复合材料。此外,我们通过X-射线衍射（X...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
制备的NDT微球结构的扫描电镜图
第三章 Cu 纳米粒子/掺氟二氧化锡的制备与表征分析n/F 的摩尔比，Y=1,3,5,7,9）。讨论 XRD 分析表征样品的常用手段，通过分析其衍射图谱，可以获得样品结构或形态等重要信息。图 3-1 是 SnO2和 FTO-Y 纳米粉的SnO2和所有 FTO 均出现了六个主要衍射峰 2θ=26.6°，33.9°，，它们分别对应二氧化锡的[110]，[101], [200], [211], [310], [3置与相对强度与正四面体金红石型 SnO2的标准卡片（JCPD现其它杂质峰的存在，说明得到的样品纯度较高，且 FTO-通过对比分析，可以看到掺杂的氟并没有引起 SnO2衍射峰由于氟原子半径（0.133nm）和氧原子半径（0.132nm）相差明显变化。
图 3-2 SnO2，FTO-5 和 Cu/FTO-5 的 XRD 图谱Figure 3-2 XRD patterns of SnO2, FTO-5 and Cu/FTO-5 FTIR 分析好地了解样品的组成与结构，我们对样品进行了红外光谱的表924cm-1和 1530cm-1处的吸收峰分别对应 N-H 键的面外弯曲振1670cm-1处的吸收峰归为 C=O 键的伸缩振动[97]。样品 3400-38基团的 N-H 键伸缩振动和吸附的水分子的 O-H 键的伸缩振42cm-1处的特征吸收峰是则是由 O-Sn-O 键和 Sn-O 键的伸缩振析，样品 19.2wt%Cu/FTO-5 和 FTO-5 与样品 SnO2的主要特征振动峰，这说明引入的铜和氟并没有破坏 SnO2的结构。因为金，所以并没有观察到 Cu 的特征峰。
【参考文献】：
期刊论文
[1]P掺杂量对纳米TiO2结构及其光催化甘油水溶液制氢性能的影响[J]. 田野,桑换新,王希涛. 催化学报. 2012(08)
[2]SnO2的微乳液法合成及其气敏性能测试[J]. 霍涌前,王升文,程丽丽,刘珍叶,张谋真. 延安大学学报(自然科学版). 2011(01)
[3]SnO2纳米粉体的水热制备及其气敏性能研究[J]. 刘伟,宋玉哲,喇培清,刘国汉,席彩红,高晓平,刘东妮,韩根亮. 传感技术学报. 2009(02)
[4]Sb掺杂纳米TiO2光催化剂的晶体结构与光催化性能（英文）[J]. 任达森,章壮健. Chinese Journal of Chemical Physics. 2006(06)
[5]纳米SnO2的非水溶剂溶胶-凝胶法制备与表征[J]. 何则强,熊利芝,麻明友,肖卓炳,吴显明,黄可龙. 无机化学学报. 2005(11)
[6]均匀沉淀法制备纳米氧化锡粒子[J]. 郭广生,危晴,王志华,郭洪猷. 化学通报. 2004(03)
本文编号：3463124
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
制备的NDT微球结构的扫描电镜图
第三章 Cu 纳米粒子/掺氟二氧化锡的制备与表征分析n/F 的摩尔比，Y=1,3,5,7,9）。讨论 XRD 分析表征样品的常用手段，通过分析其衍射图谱，可以获得样品结构或形态等重要信息。图 3-1 是 SnO2和 FTO-Y 纳米粉的SnO2和所有 FTO 均出现了六个主要衍射峰 2θ=26.6°，33.9°，，它们分别对应二氧化锡的[110]，[101], [200], [211], [310], [3置与相对强度与正四面体金红石型 SnO2的标准卡片（JCPD现其它杂质峰的存在，说明得到的样品纯度较高，且 FTO-通过对比分析，可以看到掺杂的氟并没有引起 SnO2衍射峰由于氟原子半径（0.133nm）和氧原子半径（0.132nm）相差明显变化。
图 3-2 SnO2，FTO-5 和 Cu/FTO-5 的 XRD 图谱Figure 3-2 XRD patterns of SnO2, FTO-5 and Cu/FTO-5 FTIR 分析好地了解样品的组成与结构，我们对样品进行了红外光谱的表924cm-1和 1530cm-1处的吸收峰分别对应 N-H 键的面外弯曲振1670cm-1处的吸收峰归为 C=O 键的伸缩振动[97]。样品 3400-38基团的 N-H 键伸缩振动和吸附的水分子的 O-H 键的伸缩振42cm-1处的特征吸收峰是则是由 O-Sn-O 键和 Sn-O 键的伸缩振析，样品 19.2wt%Cu/FTO-5 和 FTO-5 与样品 SnO2的主要特征振动峰，这说明引入的铜和氟并没有破坏 SnO2的结构。因为金，所以并没有观察到 Cu 的特征峰。
【参考文献】：
期刊论文
[1]P掺杂量对纳米TiO2结构及其光催化甘油水溶液制氢性能的影响[J]. 田野,桑换新,王希涛. 催化学报. 2012(08)
[2]SnO2的微乳液法合成及其气敏性能测试[J]. 霍涌前,王升文,程丽丽,刘珍叶,张谋真. 延安大学学报(自然科学版). 2011(01)
[3]SnO2纳米粉体的水热制备及其气敏性能研究[J]. 刘伟,宋玉哲,喇培清,刘国汉,席彩红,高晓平,刘东妮,韩根亮. 传感技术学报. 2009(02)
[4]Sb掺杂纳米TiO2光催化剂的晶体结构与光催化性能（英文）[J]. 任达森,章壮健. Chinese Journal of Chemical Physics. 2006(06)
[5]纳米SnO2的非水溶剂溶胶-凝胶法制备与表征[J]. 何则强,熊利芝,麻明友,肖卓炳,吴显明,黄可龙. 无机化学学报. 2005(11)
[6]均匀沉淀法制备纳米氧化锡粒子[J]. 郭广生,危晴,王志华,郭洪猷. 化学通报. 2004(03)
本文编号：3463124
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