氧化钽基纳米材料的可控合成及其光催化性能研究

发布时间：2020-12-21 15:35

　　考虑到全球能源危机和环境污染等令人担忧的问题,半导体纳米材料光催化作为一种有效利用太阳能的先进技术正在兴起。其中光催化降解有机污染物作为一种正在快速发展的科学技术,因其处理污染物的速度快、效率高等优点,越来越受到人们的重视。人们对各种纳米半导体光催化剂进行了探索。研究发现,首先,许多具有光催化性能的半导体纳米材料虽然活性很高,但是禁带宽度都很宽,需要吸收更高能量的紫外光才能发挥作用。然而自然界中,紫外光仅占5%,这就导致这些半导体材料对太阳光的利用率极低,光催化应用受到极大的限制。其次,纳米半导体材料的光生载流子的重组率很高,这又导致半导体材料量子效率降低。因此,如何拓宽半导体催化剂的光谱响应并且降低光生电子空穴对的复合,从而有效利用半导体纳米光催化剂成为众多科学家研究的重难点。本文以Ta₂O₅作为研究对象,通过简便而清洁的方法合成了具有超高比表面积的Ta₂O₅ NPs。研究了不同形貌的Ta₂O₅具有的不同的光催化效果。就如何提高Ta₂

【文章来源】：山东师范大学山东省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光催化剂降解水中有机污染物的一般光催化机理[59]

水或者有机溶剂水解十八胺和钽的混合物，合成了非晶用大量溶剂水解和缩合，实现了对颗粒形态的控制。课题时，对氧化钽纳米颗粒形貌的影响：当使用大量水做溶大于 1mm 的团聚体组成，这些团聚体由 Ta2O5细小颗粒速水解和缩合速度使细小颗粒聚集在一起(图 1-2a)。结果得到的介孔 Ta2O5颗粒相似，[117]说明大量用水对形态控水中加入共溶剂来控制 Ta(OEt)5的水解和缩合速率。与水，水-甲醇颗粒显示形貌没有明显变化(图 2b)，而水-乙二同时含有球形和不规则颗粒(图 2c)。此外，当甲醇和乙二获得独立的亚微米级球形颗粒(图 2d)。看出，与固相反应相比，此种化学反应将很容易进行，而度。只要制备条件适宜，将可以合成多种新型材料，是一方法。

进一些缓慢反应加速进行。组[118]通过溶剂热法以五氯化钽和苄醇纳米颗粒。首先将溶液置于超声波下 2应混合物转移到 110 mL 高压釜中。溶速率为 2℃/min-1。室温冷却后，离心4 h，得到了掺杂 Ta4+的 Ta2O5纳米粒子无定形 Ta2O5球，之后将无定形 Ta2O5形成结晶和氟化的纳米多孔 Ta2O5。使 110mL HF-HNO3水溶液中。然后，向粉末。通过连续搅拌将离心干燥的白中。然后将混合物倒入容量为 30mL 的在 180℃下加热持续 16 小时。离心所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]可见光催化降解有机污染物研究进展[J]. 王联芝,高振华,张华林.  湖北民族学院学报(自然科学版). 2019(01)
[2]高效光催化材料最新研究进展及挑战[J]. 闫世成,邹志刚.  中国材料进展. 2015(09)



本文编号：2930072