Zn,Ce,Co-有机配合物的热分解产物及其光催化、吸附性能研究

发布时间：2021-04-14 19:56

　　纳米尺寸的金属氧化物由于其本身尺寸小,与反应物的接触面积大,具有大体积块状材料无法比拟的优点。金属氧化物特别是半导体材料在催化领域中一直独领风骚。纵观纳米金属氧化物的制备方法,由金属有机配合物为前驱体材料,经热分解制备纳米金属氧化物成为了一种有效的方法,且受到科研工作者的一致青睐。本论文以Zn,Ce,Co为中心离子,用水热法合成了几种金属有机配合物,然后经热分解制备了Zn O,Ce O₂,Co3O₄,Ce O₂@C,Co3O₄@C等几种具有较高光催化活性和吸附性能的金属氧化物催化剂。以Zn为中心金属离子,制备了MOF-072,MOF-076两种金属有机骨架材料做前驱体,在空气下进行热分解制备了Zn O-072,Zn O-076两种纳米金属氧化物。将Zn O-072,Zn O-076应用于紫外光降解Cr（VI）实验发现,光照150min,Cr（VI）几乎可达到完全降解（100%）,而相同条件下前驱体MOF-076对Cr（VI）的降解率仅为35%。此外,相同的反应条件下,Zn O-072,Zn O-07... 

【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校

【文章页数】：80 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 纳米金属氧化物的概述
        1.2.1 纳米金属氧化物的制备
        1.2.2 纳米金属氧化物的应用
    1.3 金属-有机骨架材料（MOF）简述
        1.3.1 金属有机骨架材料的应用研究进展
        1.3.2 以金属有机骨架材料为前驱体合成纳米氧化物的研究
    1.4 光催化技术的研究进展
    1.5 本论文的研究目的与内容
        1.5.1 本论文的研究目的
        1.5.2 本论文的研究内容
第二章 实验材料与研究方法
    2.1 实验试剂及仪器
    2.2 样品表征分析方法
        2.2.1 光学显微镜
        2.2.2 X-射线粉末衍射分析 （XRD）
        2.2.3 X-射线晶体结构解析
        2.2.4 扫描电子显微镜分析 （SEM）
        2.2.5 透射电子显微镜分析 （TEM）
        2.2.6 高分辨透射电子显微镜分析 （HRTEM）
        2.2.7 红外光谱分析 （FT-IR）
        2.2.8 紫外可见吸收光谱分析 （UV-vis）
        2.2.9 光致发光光谱分析 （PL）
        2.2.10 热重分析 （TGA）
        2.2.11 氮气吸脱附分析
        2.2.12 光催化及吸附实验中的相关计算公式
第三章 以锌-金属有机配合物为前驱体合成介孔纳米氧化锌及其表征和光催化性能测试
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 MOF-072的制备
        3.2.2 MOF-076的制备
        3.2.3 ZnO-072的制备
        3.2.4 ZnO-076的制备
        3.2.5 ZnO-c的制备
        3.2.6 样品光电流测试
        3.2.7 光催化降解实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 前驱体材料的表征分析
            3.3.1.1 X射线衍射分析（XRD）
            3.3.1.2 红外光谱分析（FT-IR）
            3.3.1.3 紫外-可见光谱分析（UV-Vis）
            3.3.1.4 荧光光谱分析（PL）
            3.3.1.5 热重分析（TGA）
        3.3.2 纳米金属氧化物的表征分析
            3.3.2.1 扫描电镜分析（SEM）
            3.3.2.2 透射电镜分析（TEM）
            3.3.2.3 高分辨透射电镜分析（HRTEM）
            3.3.2.4 X射线衍射分析（XRD）
            3.3.2.5 紫外-可见光谱分析（UV-Vis）
        3.3.3 前驱体材料的光催化性能测试
            3.3.3.1 初始浓度的影响
            3.3.3.2 光催化动力学探究
            3.3.3.3 催化剂的光电流测试
            3.3.3.4 光催化机理探究
            3.3.3.5 催化剂稳定性研究
        3.3.4 纳米金属氧化物的光催化性能测试
            3.3.4.1 光催化动力学探究
            3.3.4.2 光电流测试
            3.3.4.3 催化剂的稳定性研究
    3.4 本章小结
第四章 以铈-金属有机配合物为前驱体合成介孔纳米金属氧化物的光催化及其吸附性能研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 Ce-complex的制备
        4.2.2 Ce-Air的制备
2的制备">        4.2.3 Ce-N₂的制备
2-c的合成">        4.2.4 CeO₂-c的合成
        4.2.5 样品光电流测试
        4.2.6 光催化降解实验
        4.2.7 MB的吸附实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 催化剂的表征分析
        4.3.2 催化剂的光催化性能研究
            4.3.2.1 催化剂的光催化活性测试
            4.3.2.2 催化剂的光电流测试
        4.3.3 催化剂的吸附性能研究
            4.3.3.1 催化剂的吸附活性测试
            4.3.3.2 初始浓度对吸附过程的影响
    4.4 本章小结
第五章 以钴-金属有机配合物为前驱体合成介孔纳米金属氧化物的光催化及其吸附性能研究
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 Co-complex的制备
        5.2.2 Co-Air的制备
2的制备">        5.2.3 Co-N₂的制备
3O₄-c的合成">        5.2.4 Co₃O₄-c的合成
        5.2.5 样品光电流测试
        5.2.6 光催化降解实验
        5.2.7 MB的吸附实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 催化剂的表征分析
        5.3.2 催化剂的光催化性能研究
            5.3.2.1 催化剂的光催化活性测试
            5.3.2.2 催化剂的光电流测试
        5.3.3 催化剂的吸附性能研究
            5.3.3.1 催化剂的吸附活性测试
            5.3.3.2 初始浓度对吸附过程的影响
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的相关科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Room temperature solution-phase synthesis of flower-like nanostructures of [Ni3（BTC）2·12H2O] and their conversion to porous NiO[J]. Li-Na Jin,Qing Liu,Wei-Yin Sun.  Chinese Chemical Letters. 2013(08)
[2]金属-有机骨架材料及其在催化反应中的应用[J]. 李庆远,季生福,郝志谋.  化学进展. 2012(08)
[3]钕掺杂对纳米TiO2光催化分解水制氢活性的影响[J]. 黄翠英,由万胜,党利琴,雷志斌,孙振刚,张澜萃.  催化学报. 2006(03)
[4]金属氧化物纳米材料的制备新进展[J]. 唐波,葛介超,王春先,张国英,吴长举,舒春英.  化工进展. 2002(10)
[5]二氧化钛半导体光催化技术研究进展[J]. 孙晓君,蔡伟民,井立强,周德瑞,沈雄飞,王志平.  哈尔滨工业大学学报. 2001(04)



本文编号：3137922