一、DyFe_xCo_(1-x)O_(3-δ)纳米晶的制备及光催化性能研究(论文文献综述)
曹月[1](2021)在《新型复合金属氧化物材料对还原性气体的气敏性能研究》文中研究说明自改革开放以来,我国生产总量和结构都跃上了新台阶,工业生产迅速提升,并初步确立了制造大国的地位。然而,在工业生产过程中,大量有机溶剂(酮类、醇类、醛类等)被投入使用,且这些有机溶剂具有一定的毒性。例如:乙醇、丙酮等会影响人的神经系统,引发神经炎;丙酮、甲醇等则会刺激人的粘膜,引起皮肤过敏。同时,它们具有活泼的化学特性,极易燃烧且易挥发。此外,在工业生产中,大量化石燃料的不完全燃烧还会导致有毒、有害气体的生成。因此,对这些有害蒸气或气体的检测与监控是解决环境问题,维护人类生命安全的重要基础。半导体气体传感器是当前市场上生产规模最大,应用范围最广的一类传感器。其主要是以电信号的形式,对被测气体的相关信息进行呈现。最终,达到对测试气体进行检测的目的。其中金属氧化物气体传感器又是一类最典型的半导体气体传感器,尽管该类传感器材料的生产成本较低、产量较大,灵敏度较高,但其最佳操作温度较高、选择性和稳定性较差等缺点也抑制了该类传感器的发展。因此,近年来有大量科研工作者致力于对新型半导体气体传感器的开发以及对已有半导体气体传感器进行改进。本论文探究了复合金属氧化物材料对还原性气体的气敏性能。其中包括LaFeO3、DyFeO3 等稀土铁氧体材料,Ca2Fe2O5、CaFe2O4/Ca2Fe2O5(以 Ca2Fe2O5主,以 CaFe2O4 为辅)、Ca2Fe2O5/CaFe2O4(以 CaFe2O4 主,以 Ca2Fe2O5 为辅)和CaFe2O4等Ca-Fe复合金属氧化物材料以及PdO/WO3材料。本论文从材料的结构形貌、退火温度、操作温度、环境湿度及光照条件等方面研究了影响传感器气敏性能的原因。同时,本论文基于DFT计算,模拟了气体分子在材料表面的吸附情况,并进一步解释了传感器的气敏响应机制。本论文的主要内容如下:(1)我们运用溶胶-凝胶法并通过在不同温度下进行退火,制备了具有不同晶粒尺寸的LaFeO3纳米晶粉末,并研究了该样品在不同操作温度下,不同环境湿度下对乙醇蒸气的气敏性能。我们发现经800℃退火的LaFeO3基传感器在140℃下对乙醇蒸气具有最佳的气敏响应值。同时,随着环境湿度的增加,传感器对乙醇蒸气的气敏响应呈下降趋势。此外,我们对比了具有不同涂层厚度的传感器元件对乙醇蒸气的气敏性能,发现适当的厚度可大大提高传感器的气敏性能。另外,我们通过DFT计算模拟了乙醇分子在传感器材料表面的吸附情况。首先,O2分子易于从传感器材料中捕获电子,然后以离子的形式预吸附在材料表面。当乙醇分子被引入后,会与吸附氧发生反应,并释放电子给传感器,致使LaFeO3材料(p型半导体材料)阻值上升。该结果为实验现象的解释提供了计算模型支持。(2)我们运用溶胶凝胶法并通过在600℃、700℃、800℃以及900℃下进行退火,制备了具有不同晶粒尺寸的DyFeO3纳米粉末,进而研究了 DyFeO3材料对丙酮蒸气的气敏性能。我们发现经800℃退火的DyFeO3纳米粉末由于有着优异的微观形貌,对丙酮蒸气具有较好的气敏性能,其在190℃的操作温度下对2 ppm丙酮的最佳响应值为3.81。在此过程中,其响应-恢复时间分别为42 s及44 s,这表明了经800℃退火的DyFeO3基传感器具有较好的恢复性,可重复多次使用。此外,相比于同等浓度的其他气体(氨气、甲醇、甲醛、乙醇和乙酰丙酮),DyFeO3材料对丙酮展现出了极好的选择性。因此,DyFeO3是一种极具前景的丙酮传感器材料。(3)我们运用溶胶-凝胶法并通过在不同温度下进行退火,合成了 Ca-Fe复合金属氧化物材料。我们发现,CaFe2O4/Ca2Fe2O5(CF2/CF)基传感器由于具有p-p异质结以及同时具备了 Ca2Fe2O5材料和CaFe2O4材料的优异性质,对乙醇蒸气展现出了较好的气敏性能。同时,Ca-Fe复合氧化物材料能够促进水的电离过程和水解反应的进行。因此,传感器在适当的相对湿度下对乙醇蒸气的气敏性能会增强。此外,CF2/CF基传感器对乙醇蒸气的气敏响应在紫外-可见光照射下也会得到极大的提高。我们认为这主要是由三方面因素所导致。首先,Ca-Fe复合氧化物材料是一种很好的催化剂,在光照作用下可直接促进水的分解和乙醇的降解反应。其次,窄带隙的Ca-Fe复合氧化物材料能够充分地吸收紫外-可见光以实现光生电子与空穴的分离,进而促进电化学反应。最后,CF2/CF基传感器界面处的p-p异质结能够有效地促进载流子的传输并抑制电子-空穴对的重组。因此,CF2/CF材料由于出色的电化学和光化学性能,可被视作是一种优异的乙醇传感器材料。(4)我们基于实验和DFT计算研究了 PdO/WO3基传感器对CO的气敏性能和气敏响应机理。我们发现,PdO的修饰可极大地提高WO3基传感器对CO的气敏性能。这主要归因于化学效应(催化剂)和电子效应(p-n异质结)两个因素。一方面,PdO是一种极好的催化剂,能够促进氧离子的吸附。另一方面,PdO与WO3之间的p-n异质结可以促进载流子的迁移并抑制电子和空穴的重组,进而促进更多氧离子的预吸附。此外,DFT计算结果证明了 PdO的修饰可为氧离子提供更多吸附位。因此,当CO分子被引入后,更多的电子从CO分子转移至PdO/WO3结构中,导致传感器对CO的气敏响应值得到极大地提高。PdO的修饰还能极大地降低传感器材料的带隙能,扩大其对可见光的吸收范围。由于PdO/WO3基传感器中p-n异质结的存在,光生电子-空穴对在光照条件下能够有效地分离,进而促进电化学反应的进行。因此,PdO/WO3材料可被广泛应用于CO气体传感器中,并且可以有效地利用紫外-可见光来处理CO污染物。(5)我们通过DFT计算研究了丙酮分子在PdO修饰的六角WO3(0001)(PdO/h-WO3)表面上的气敏吸附机理。我们发现,PdO/h-WO3(0001)表面可以为丙酮分子提供更多的吸附位点,进而导致从丙酮分子转移到材料表面的电子量急剧增加,材料的阻值降低(n型半导体材料)。此外,我们发现吸附氧的浓度和操作温度对丙酮分子在PdO/h-WO3(0001)表面的吸附具有重要的影响。首先,丙酮分子中的O原子在氧含量较低的环境中极易吸附在衬底材料的W位或者Pd位。随操作温度升高,丙酮分子会从材料表面上解吸附。该结果验证了实验中所观察到的h-WO3基传感器在某一特定温度下对丙酮蒸气具有最佳的气敏响应值。而在氧含量较高的环境中,丙酮分子则会与吸附氧反应生成间接产物,这为PdO/h-WO3基传感器对丙酮蒸气的气敏响应机理提供了进一步的DFT计算分析。
王晓欢[2](2020)在《钛酸亚铁的微观结构调控及其物理化学性能研究》文中认为钙钛矿结构的钛酸盐(钛酸钙、钛酸钡和钛酸锶等)作为功能材料已成为研究的热点,其ABO3结构中的A位为不变价的二价离子。FeTiO3是一种n型半导体材料,具有与ABO3结构相同的[BO6]八面体,但是可变价Fe离子能够引起A位和B位离子价态的变化并造成晶体缺陷,如氧空位。另外,利用改变煅烧气氛或者掺杂异价离子的方法对FeTiO3的微观结构进行调控,进一步引入晶体缺陷,这些变化必然引起FeTiO3物理化学性质的改变。本文通过溶胶-凝胶法制备了FeTiO3纳米粉体,通过还原气氛煅烧和异价离子掺杂调控微观结构、离子价态和缺陷等,系统地研究了制备工艺参数和离子掺杂对FeTiO3相组成、离子价态、微观结构和缺陷的影响,并探索了其作为吸附材料、光催化材料和锂离子电池负极材料的物理化学性能,分析了相组成、微观结构和晶体缺陷对性能的作用机制。研究表明:煅烧气氛、煅烧温度、CO分压和铁钛比对FeTiO3的相组成和离子价态都有很大影响。氧化气氛下煅烧,获得的主相均为Fe2TiO5。只有在还原气氛下,煅烧温度在500℃~700℃时,获得纯FeTiO3晶体。进一步提高煅烧温度FeTiO3会分解出一部分TiO2。温度升高样品中Ti3+含量减少,Fe2+含量增加,氧空位浓度降低;CO分压增加会促使FeTiO3分解出TiO2和Fe3C。同时,随CO分压增加,样品中Ti3+含量增加,Fe2+含量减少,氧空位浓度逐渐增加;铁钛比低于1:1时,样品的相组成为FeTiO3和TiO2,铁钛比1:1时,样品为单相FeTiO3,高于1:1时,相组成为FeTiO3、Fe3C和Fe3O4。随着铁钛比增加,样品中Fe2+含量增加,Ti3+含量减少,氧空位浓度降低。铌掺杂影响钛酸亚铁的相组成、晶格常数、离子价态、氧空位和能带结构等。铌掺杂量低于5mol%时,铌离子进入FeTiO3晶格中,样品仍为单相FeTiO3,铌掺杂量高于5mol%时,样品会出现TiO2相,且TiO2的比例随着铌掺杂量增加而增多;铌掺杂使得FeTiO3的晶格常数a和c逐渐降低,且铌掺杂抑制了FeTiO3晶粒的长大;随着铌掺杂量的增加,样品中Ti3+比例逐渐增加,Fe2+比例逐渐减少,对应的氧空位浓度不断增加;铌掺杂使得FeTiO3的禁带宽度逐渐变窄。FeTiO3纳米粉体具有很好的染料吸附性能和光催化性能。吸附过程是基于氢键作用和静电力作用力下的单层吸附行为。铌掺杂和不同铁钛比样品对CR和MB具有一定的光催化降解效果,对MB的催化效果优于CR。两组样品的催化作用机制分别为:对于铌掺杂样品来讲,主要是通过减小带隙宽度、增加氧空位、增加Ti3+和细化晶粒等影响催化效果;对于不同铁钛比样品,主要是通过形成FeTiO3-TiO2异质结作用于光催化过程。此外,FeTiO3在吸附和光催化方面都表现出良好的再生性,加之钛酸亚铁本身具有磁性,可以通过外加磁场进行分离回收后循环利用。作为锂离子电池负极材料,纳米钛酸亚铁表现出优异的储锂性能。样品形貌、相组成和铌掺杂对储锂性能有很大影响。钛酸亚铁纳米片样品的比容量优于纳米粉体,单相FeTiO3的比容量优于FeTiO3-TiO2混合相,一定量铌掺杂钛酸亚铁的比容量优于未掺杂样品。所制备FeTiO3电极具有较好的倍率性能和循环性能。其中,1Nb-FTO-S的样品电极在50 m A/g倍率下提供了782.1 m Ah/g的高比容量,这一结果优于目前研究的钛基锂离子电池负极材料。
董红梅[3](2020)在《基于钨酸盐功能材料的可控设计合成及光催化性能研究》文中指出钨酸盐因其在清洁能源生产、电催化、光催化、电子存储等方面具有突出的性能而成为功能材料最活跃的研究领域之一。因催化反应多发生在半导体材料的表面,通过对反应过程中的各种参数的精准调控,可以有目的性地合成特定形貌、组成与结构的催化材料,从而使得其性能得到显着提升。然而,在钨酸盐纳米材料的可控设计中涉及到的生长机制和结构与性能的关联规律方面仍存在很大的不确定性,需要进一步研究和探索。本课题以钨酸盐为主要研究对象,采用水热自组装的合成方法,以光催化功能为导向,对材料及其组成进行设计、裁剪和修饰,最终实现对指定性能和结构材料的定向合成与组装,本论文的主要内容如下:(1)采用简单的水热合成方法制备了十二面体的Co4W6O21(OH)2·4H2O化合物,通过对水热过程温度、时间和添加剂的调控实现了该化合物的可控放大合成,并对其进行结构解析,分析得出该化合物具有Silverton型的结构,此外,还探究了该化合物的光催化的性质,紫外可见吸收光谱表明其吸收带边位置为562nm,且在光催化降解罗丹明溶液过程中具有良好的稳定性。(2)采用水热合成法制备Co4W6O21(OH)2·4H2O微球,通过AgNO3光合成,制备了Co4W6O21(OH)2·4H2O/Ag2O微球的纳米异质结,并研究了该异质结对罗丹明B染料水溶液的光催化降解性能,UV-vis结果表明制备的Co4W6O21(OH)2·4H2O/Ag2O异质结的吸光强度活性明显高于纯相Co4W6O21(OH)2·4H2O和Ag2O纳米粒子,分析认为,这是因为Ag2O的带隙较小,吸收系数较大所致,在可见光照射下,在Ag2O纳米粒子表面会形成少量的金属银,金属银纳米粒子作为电子吸收剂,清除了Ag2O纳米粒子的价电子,从而增强了Co4W6O21(OH)2·4H2O/Ag2O异质结的光催化活性。(3)采用原位水热自组装的方法制备了铁掺杂的Co4W6O21(OH)2·4H2O纳米材料,并从理论和实验角度探究了不同浓度的铁掺杂对Co4W6O21(OH)2·4H2O结构和性能的影响,由于铁和钴的离子半径和电子轨道相似,我们推测铁将以六配位占据钴的部分位置,通过DFT计算了不同浓度的铁占据八面体位置的形成能。结果表明,当铁钴比相等时,形成能最稳定。UV-vis分析结果表明,铁原子部分取代钴原子形成FexCo4-xWOH,对促进光吸收起着不可或缺的作用,且具有良好的光催化活性,这归功于独特的球形网络结构和Fenton型催化剂,它们不仅能与铁类物质反应生成羟基自由基,而且能快速捕获光生电子,以改善在H2O2存在下光诱导载流子的分离。(4)采用二次水热法合成了FeCo WOH/TiO2微球的纳米异质结,通过对商业的P25 TiO2进行水热处理,得到均一的TiO2纳米线,并以TiO2纳米线为种子,进行二次水热合成了三维的FeCo WOH/TiO2异质结催化剂,着重探讨了FeCo WOH与TiO2之间的作用力,利用Zeta电位分析其各自表面的带电荷量表明,该异质结构是通过将FeCo WOH与TiO2纳米线的静电自组装进行的,XPS结果表明,二者在复合的过程中元素的化学环境并没有发生改变;BET结果表明,以TiO2纳米线为种子,进行二次水热的过程中,FeCo WOH/TiO2的比表面积相比于FeCo WOH得到了增加,催化性能也有一定的提高,由于纳米二氧化钛光催化剂与FeCo WOH之间的电荷转移不受界面异质结构的限制。(5)采用简单的自组装水热、溶剂热合成正八面体的CuWO4微纳结构,通过形貌调控成功地获得了各种CuWO4微纳米结构,包括纳米颗粒、封闭伞状结构、八面体和蚀刻八面体形貌,比较了CuWO4纳米颗粒和八面体的光催化性能,UV-vis结果表明,正八面体的CuWO4的吸光强度强于纳米粒子的CuWO4,相比于CuWO4纳米粒子,八面体CuWO4表现出更高的降解能力,这一结果表明,具有更多(111)面的正八面体CuWO4微结构可以提供更有效的光催化活性位点。同时还研究了八面体的CuWO4的形成过程,CuWO4八面体的形成是纳米粒子的自组装,而且观察到较小的颗粒越来越少,并且不断消失,这是因为较大的颗粒以较小的颗粒为代价生长,这是一个典型的奥斯特瓦尔德熟化过程,通过对添加剂和金属阳离子的前驱体的探究,结果表明乙二醇(EG)和Cl-的存在对CuWO4独特形态的形成起着非常关键的作用。
王瑶[4](2019)在《改性LaFeO3的制备及催化降解印染废水研究》文中提出钙钛矿型复合氧化物是指化学组成为ABOx型的化合物,因为晶粒结构具有高度对称性,因此该类化合物具有较高的结构稳定性。其中A位和B位离子能被其他金属离子全部或部分替换,晶体结构仍能保持稳定。但替换后晶粒中会出现氧空位,同时原有的金属离子的化合价会发生变化,使化合物的物理化学性进行改变。因为具有这种独特的性质,钙钛矿复合氧化物拥有成为理想催化剂的潜力。本论文用溶胶凝胶法制备La1-XSrXFeO3和LaFe1-XNiXO3两种催化剂分别催化H2O2和Na2S2O8氧化降解印染废水。探讨了制备条件与反应条件的不同对催化剂活性的影响,然后探求了当废水中存在金属离子和有机酸根时对印染废水降解效率的影响。主要结论如下:对LaFeO3进行离子掺杂有效地提高了催化活性。当络合剂和金属阳离子摩尔比为3:1、凝胶温度为80℃、煅烧温度600℃时制备出的La1-XSrXFeO3和LaFe1-XNiXO3催化剂催化活性最高。当有不同离子存在时,Ag+、Cu2+以及高浓度的COOH-会抑制La1-XSrXFeO3/H2O2体系降解孔雀石绿反应进行,CH3COOH-的存在会促进反应进行。Ag+、CH3COO-以及低浓度的Cu2+和COOH-存在会促进LaFe1-XNiXO3/K2S2O8体系体系降解碱性品红反应进行。对反应后废水进行了色度和COD浓度测定、可见光吸收光谱分析,结果表明两种体系成功降解了孔雀石绿和碱性品红,处理后废水COD浓度和色度均能达到国家1级A排放标准。最后两种催化剂进行表征分析以及对两种反应体系进行动力学分析,证明改性后确实提高了催化剂活性,提高了降解速率。
李宝迎[5](2019)在《Co、Fe、Zn基金属氧化物复合材料的制备及其催化性能研究》文中研究说明以Co、Fe、Zn基金属氧化物复合材料在光催化降解和电催化性能的研究为中心,通过冷凝回流法制备出ZnO-ZnFe2O4纳米材料。采用电荷诱导组装法制备出石墨烯量子点修饰ZnO-ZnFe2O4复合材料。以六水合硝酸钴作为钴源,制备出Zn/Co比例不同的ZnxCo1-xFe2O4金属氧化物复合材料。通过简单的热处理方法将P元素掺杂到Zn0.5Co0.5Fe2O4金属氧化物复合材料。主要结论有,(1)通过冷凝回流法和电荷诱导组装法制备的石墨烯量子点修饰ZnO-ZnFe2O4复合材料,其较小的禁带宽度增强了对光的吸收效率,适量石墨烯量子点的修饰提高了电荷传输效率与活性位点数量,具有优异的光催化性能。在光催化降解MB测试中,相比于ZnO和ZnO-ZnFe2O4材料,1GQD/ZnO-ZnFe2O4复合材料的降解性能分别提升了10和4倍。在光催化降解盐酸四环素测试中,1GQD/ZnO-ZnFe2O4复合材料30分钟内的降解效率达到90%以上。(2)通过简单控制金属前驱体的浓度和类型,合成出不同尺寸和形貌的Co3O4纳米晶体材料。与Cubic-18和Triangular-9相比,Cubic-9型Co3O4纳米材料由于具有较大的比表面积和高的氧空位浓度,在0.1M KOH碱性溶液中显示出更高的极限电流密度(5.5 mA/cm2)、更正的半波电位(0.48 V vsRHE)和更接近4的电子转移过程(转移电子数为3.68-3.79)。此外,Cubic-9型Co3O4纳米材料表现出优于商业Pt/C催化剂的稳定性和抗甲醇氧化性能。(3)利用对苯二甲酸作为有机配体,六水合硝酸钴作为钴源,制备ZnxCo1-xFe2O4金属氧化物复合材料。在1M KOH碱性溶液中考察了ZnFe2O4、Zn0.7Co0.3Fe2O4、Zn0.5Co0.5Fe2O4、Zn0.3Co0.7Fe2O4和CoFe2O4材料的OER和HER性能。随着Zn/Co比值的降低,极限电流密度呈现出先增大后减小的趋势,过电位(η10)也表现出先减小后增大的趋势。当Zn/Co比值为1时,Zn0.5Co0.5Fe2O4复合材料表现出优异的OER和HER性能,此时具有最高的极限电流密度,最低的过电位(OER:305 mV,HER:331 mV)和最小的塔菲尔斜率(OER:131 mV/Dec,177 mV/Dec)。稳定性测试结果显示,该材料具有良好的电催化OER稳定性及较差的电催化HER稳定性,在稳定性测试过程中过电位增加了约300 mV。(4)通过热处理方法进行P元素的掺杂,制备P-Zn0.5Co0.5Fe2O4复合材料。在1M KOH碱性溶液中对比了Zn0.5Co0.5Fe2O4和P-Zn0.5Co0.5Fe2O4复合材料的电催化OER和HER性能,发现P元素掺杂可以显着提升材料的催化活性。与Zn0.5Co0.5Fe2O4材料相比,P-Zn0.5Co0.5Fe2O4复合材料具有高的氧空位浓度和电解水活性位点数量(ECSA测试结果表明,P元素掺杂材料的电化学比表面积提高了89%),表现出更大的极限电流密度更小的、更小的过电位(OER:277 mV,HER:191 mV)和塔菲尔斜率(OER:44 mV/Dec,46 mV/Dec)。稳定性测试结果显示,P掺杂Zn0.5Co0.5Fe2O4复合材料具有优异的电催化OER和HER稳定性。
赵飞龙[6](2019)在《铁钛酸锶半导体材料的可见光催化性能研究》文中进行了进一步梳理利用太阳能驱动的半导体光催化技术是一项极具应用价值的重点研究课题,在污染物降解中具有成本低、环境友好和效率高等优点。本文在对半导体光催化原理、材料及其合成工艺等方面进行综述的基础上,结合材料微观分析手段,系统地研究了钙钛矿型铁钛酸锶(SrFexTi1-xO3-δ,x=0,0.1,…,1)半导体材料的高能球磨制备工艺及其在可见光催化降解有机染料MB中的应用。本论文主要内容如下:(1)利用高能球磨法成功制备了纳米级SrFexTi1-xO3-δ半导体材料,其结构为钙钛矿,平均粒径小于20 nm。B位上Fe离子的引入在禁带中生成了额外的价带和导带能级,从而使得材料的吸收阈值波长发生了红移,增强了对可见光的响应程度。(2)利用MB作为目标降解物,分别对SrFexTi1-xO3-δ系列材料的光催化性能进行了测试。结果表明整个系列材料均具有可见光催化活性,其中SrFeO3-δ的光催化降解率最高,可达98.585%。动力学研究表明,以SrFexTi1-x-x O3-δ材料作为光催化剂的MB降解过程遵循准一级反应动力学,其中SrFeO3-δ材料反应速率常数最大(0.25038h-1),为相同条件下锐钛矿TiO2的3.23倍。(3)利用可见光活性最高的SrFeO3-δ作为光催化剂,分别研究了光源、溶液pH值、催化剂投放量和MB初始浓度对光催化反应的影响。结果表明,采用300 W卤钨灯作为可见光光源、溶液pH值为10、催化剂投放量为0.2 g和初始MB浓度为10mg/L时,SrFeO3-δ材料的光催化降解效率最高。此外,通过探索MO降解性能,本文证实SrFeO3-δ对两种染料均具有良好的光催化降解活性。(4)光电化学性能测试结果表明,SrFeO3-δ材料的开路电势和光电流密度均大于TiO2、SrTiO3-δ和SrFe0.5Ti0.5O3-δ,这表明其光生载流子分离效率最高,该结果与光催化降解性能相一致。结合平带电位测试结果,可以得出以下结论:SrFeO3-δ材料优异的光催化活性是带隙窄化和带边电位减小的协同作用结果。(5)结合光催化性能及光电化学测试结果,本文提出了SrFexTi1-xO3-δ系列材料对MB的光催化降解机理。
吴丹[7](2019)在《LaNixB1-xO3(B=Fe,Mn)钙钛矿用于光催化反应性能研究》文中指出光催化技术由于其操作简单、能耗低、无二次污染、效率高等优点,在染料降解方面备受研究者的关注,而钙钛矿作为目前所知的最有应用价值的光催化材料应用较为广泛。研究表明,通过半径相近的元素来取代钙钛矿ABO3中B位元素的方式可提高催化剂的催化性能。因此,本文基于LaFeO3及LaMnO3钙钛矿的特点,利用Ni取代Fe和Mn制备LaNixFe1-C3及LaNixMn1-xO3催化剂。通过降解染料考察掺杂型钙钛矿催化性能和重复稳定性,结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积分析(BET)、光电子能谱(XPS)等分析测试,探究复合氧化物的结构性能与催化效能。具体研究如下:(1)通过溶胶-凝胶法控制合成一系列掺杂型LaNixFe1-xO3(X=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)钙钛矿材料,研究其在氙灯条件下对碱性品红降解的效果并解析其降解机理。研究发现,系列LaNixFe1-xO3材料在降解碱性品红溶液时均具有良好效果,其中LaNi0.9Fe0.1O3催化效果最好,由于Ni的掺杂量较高时具有更大的比表面积,暴露更多的活性位点,催化剂表面含有更多吸附氧O-/O2-物种,有利于降解碱性品红分子,降解率可达到97%,且有稳定高效的重复利用率。(2)通过溶胶-凝胶法成功合成一系列掺杂型LaNixMn1-xO3(X=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)钙钛矿材料,考察了 Ni的掺杂量对LaMrn03的结构和性能的影响。结果表明,随着Ni含量增加明显提高了催化剂的性能,当X=0.9时,掺杂型催化剂的催化活性达到最佳。原因可能是由于Ni的引入提高了催化剂的颗粒分散性,使表面活性氧物种增加,从而表现出较好的降解效果,同时通过重复使用实验证明该材料具有良好的重复使用性。(3)采用机械研磨法制备了 LaNi0.9Mn0.1O3负载碳材料催化剂,通过降解中性红染料考察其催化活性。在相同降解条件下,LaNi0.1Mn0.9O3催化中性红降解率为83%,LaNi0.9Mn0.1O3/rGO催化剂的降解率为94%,LaNi0.9Mn0.1O/HAC降解率能达到为97%。说明LaNi0.9Mn0.1O3催化剂负载碳材料能提高材料的催化性能。可能是由于复合材料有更大的比表面积,负载钙钛矿后能暴露更多的活性位点,吸附更多染料分子,有利于催化反应进行,因此,LaNi0.9Mn0.1O3/rGO和LaNi0.9Mn0.1O3/HAC均表现出高的催化活性。
苏圣桓[8](2019)在《基于NaBiO3的铋基光催化剂的制备及其性能研究》文中研究表明自1972年日本学者发现TiO2在光照下可实现水的光解之后,在各国科学家的共同努力之下光催化技术已在众多领域取得了发展,特别是在光催化降解污染物,光催化分解水制氢以及二氧化碳还原等领域。铋基光催化剂因其无毒,催化活性高而得到广泛的关注,铋酸钠(NaBiO3)作为众多光催化剂中的一种,以其独特的层状结构、较低的带隙引起了人们的广泛兴趣,但是单一的NaBiO3在可见光下因其载流子的快速复合严重影响了其降解效率,因而进一步改善其光催化活性非常重要。论文以NaBiO3为原料,采用原位分解法制备了α-Bi2O3/NaBiO3和δ-Bi2O3/NaBiO3复合物;另外,采用水热法制备了空心管状BiO2光催化剂,并详细探讨了他们在可见光下对不同染料的光催化降解和吸附性能,结果表明,与NaBiO3相比,所制备光催化剂的光催化性能都得到明显改善。具体内容如下:(1)在HAc水溶液中,NaBiO3部分分解制备了Bi2O3/NaBiO3复合物,通过改变HAc的量可以使Bi2O3的相结构得以转变。当HAc量为20μL,室温搅拌20 min时,可得到α-Bi2O3/NaBiO3复合物。当酸量增加时,复合物中α-Bi2O3的含量逐渐减少,δ-Bi2O3含量开始增加。当HAc量增加到15 mL时得到了δ-Bi2O3/NaBiO3,其他条件下为α-Bi2O3/δ-Bi2O3/NaBiO3组分。其中α-Bi2O3/NaBiO3具有最好的光催化性能,在可见光照射下于120 min内可降解掉98%的甲基橙(MO),这是由于复合物之间形成了具有紧密接触界面和能级匹配的异质结结构,可以使电子空穴快速的转移。另外,由于δ-Bi2O3/NaBiO3具有更大的比表面积以及表面带有更多的正电荷,所以δ-Bi2O3/NaBiO3复合物对MO等阴离子染料具有较高的吸附能力。(2)除了广泛研究的含Bi3+或Bi5+的铋基氧化物光催化剂外,铋元素中间价态的氧化物如Bi2O4和Bi4O7等,因其具有对氧化还原敏感的结构,可成为具有潜力的光催化剂。本文采用水热法合成了由纳米薄片组装而成的具有独特形貌的一维管状BiO2,在可见光照射下对MO等染料具有高效的光催化降解活性,并且催化剂稳定性适中。管状BiO2良好的光催化性能主要归因于其对可见光的广泛响应,以及一维有序管状结构可以高效传输和分离光生电子和空穴,从而提高其光催化性能。
高琳洁[9](2018)在《CdO基材料的热电和光催化性能研究》文中指出CdO是一种导电性能优良的n型半导体材料,在光电、热电、光催化等领域均有重要应用前景。在过去的几十年间,关于CdO光电性能的研究不胜枚举,但对于其热电和光催化性能的研究甚少。本论文以CdO多晶块体和纳米材料为对象,详细研究了CdO基材料的热电和光催化性能并利用多种手段对其热电性能和光催化性能进行了优化,论文所得主要结果如下:1)通过在CdO基体中添加PMMA作为造孔剂,成功制备了多孔CdO多晶块体。微纳尺度孔隙的引入使得CdO基体材料的热导率大幅下降,但其电学性能同时也降低。为了优化电学性能,我们对多孔CdO样品进行Cu掺杂,在维持低热导的情况下提高了电导率。823 K时,多孔Cd0.99Cu0.01O样品的热电优值ZT比非掺杂致密CdO样品提高约63%。2)通过对CdO进行碱土金属元素(Mg、Ca、Ba)掺杂,构建了CdO基多尺度声子散射结构。点缺陷、纳米析出物和晶界的协同声子散射作用使CdO多晶块体的晶格热导率降至接近其非晶极限。热导率的大幅下降使掺杂碱土金属元素的CdO基多晶块体的热电性能显着提升。1000 K时,Cd0.94Mg0.03Ca0.03O的ZT值可达0.5。3)通过在CdO中掺入3d过渡金属元素Ni对其能带结构进行调控,以优化CdO多晶块体的电输运性能。研究发现,3d过渡金属元素Ni的掺入会在CdO导带底附近引入杂质能级并使其带隙变宽,电阻率和赛贝克系数随温度升高均发生明显的转变,样品的功率因子在整个测试温区显着提升。其中,Cd0.99Ni0.01O的功率因子在1000 K时可达1.54×10-3W/m K2。4)选择贵金属Ag作为纳米弥散相,制备了CdO:Ag纳米复合多晶块体。一方面,由CdO:Ag界面势垒引起的载流子能量过滤效应使复合相的赛贝克系数明显提升,功率因子得到优化;另一方面,复合相中的Ag纳米颗粒、CdO/Ag界面等对声子的散射大幅增强,热导率下降。最终在CdO:Ag纳米复合体系中实现了电、热输运性能的协同调控,优化了其热电性能。5)采用改进后的半连续离子层吸附反应法,构建纳米CdO与二维金属氧化物纳米片(SnO2、Fe2O3)异质结构。CdO纳米颗粒具有良好的光吸收能力而二维纳米片具有较大的比表面积,使异质结构的光催化活性显着增加。且CdO/Fe2O3的能带结构有利于光生载流子分离,光催化活性较高,光照40分钟后可降解70%的亚甲基蓝。
邓青林[10](2018)在《铌基低维结构氧化物的制备及其光电性质和应用研究》文中指出科技产品的革新推动了时代的进步,却衍生出器件、能源和环境三者之间的关联与矛盾,解决这一问题的核心是研发性能优异的新兴多功能环保材料。其中铌基材料得到了特别关注,作为典型代表,铌基铁电材料、铌基层状材料和铌基储能材料,三者相互联系,并展现出巨大的多功能应用前景。铌基铁电材料可用来研发速度更快的铁电存储器,并有望取代现阶段常用的含有毒铅元素的铅基压电材料。铌基层状材料由于其独特的层状结构,可用来研发高效的吸附-光降解催化剂,从而解决环境污染问题。铌基储能材料具有本征的储锂优势,可用来研发高倍率长寿命的动力电池。目前铌基材料的这些相关研究较少,并留有诸多难题亟待解决。基于此,本论文开展的研究工作和创新点主要包括以下几点:(1)采用改性的溶胶凝胶法成功制备了高质量的无铅压电K0.5Na0.5Nb1-xMnxO3-δ(KNNMx)薄膜。系统探究了锰元素掺杂对KNNMx薄膜的晶体结构、形貌、晶格振动、光学和电学性质等的影响。研究结果表明,掺杂的锰元素的价态由2+价升高到3+价,并替代Nb5+位置。锰元素掺杂后可以有效地减少氧空位和空穴,从而显着提高KNNMx薄膜的铁电性,并认证了最优的锰掺杂量为6 mol%。当应用电场为1000 kV cm-1时,KNNM0.06薄膜获得了较大的2Pr(51μC cm-2)和较小的2Ec(265 kV cm-1)。利用Adachi介电函数模型和四相层模型成功拟合了KNNMx薄膜的椭圆偏振光谱,并合理解释了其光学色散行为。当提高锰元素的掺杂量时,KNNMx薄膜的光学禁带轻微地减小,而高频介电常数线性地增大。光学禁带和消光系数随温度的变化规律揭示了KNNM0.06薄膜光学性质与结构相变之间的关系。此外,KNNM0.06薄膜主要显示了面内180o铁电极化纳米畴行为。(2)采用改性的溶胶凝胶法和水热法成功制备了层状的K4Nb6O17(K4N)薄膜和纳米粉体材料。系统探究了薄膜的光学和电学性质,以及纳米粉体的光催化和储能应用。研究结果表明,K4N薄膜具有择优的(040)生长取向,并表现出微弱的铁电性。当应用电场为630 kV cm-1时,K4N薄膜的2Pr约为1.9μC cm-2。通过拟合椭圆偏振光谱成功提取了K4N薄膜的介电函数。相关的光谱学习(拉曼、红外、透射光谱)和理论计算分析深入揭示了K4N的本征物性。认证了染料溶液的pH对K4N的吸附和光降解性能影响很大,由于染料敏化效应,K4N纳米薄片在紫外和可见光照时都显现出优异的吸附-光催化性能。将制备的K4N纳米薄片应用于光催化制氢实验中,获得了高达1460μmol h-1g-1的产氢速率。此外,本论文将制备的K4N纳米材料应用于锂离子电池阳极材料研究中,其首圈的放电比容量可高达513 mA h g-1。(3)采用改性的碱性水热法,通过调节硫脲的加入量成功制备了介层空间可控的KNb3O8纳米材料,并系统研究了其光电性质、光催化和储能应用。研发结果表明,染料的pH和有差异的介层空间取向都对KNb3O8的吸附和光降解性能影响很大。5 g硫脲衍生的KNb3O8样品具有择优的(020)介层取向,其比表面积能高达63.5 m2 g-1,且吸附-光催化性能优于商业化的P25。锂离子电池研究结果表明,KNb3O8电极的首圈放电比容量高达550 mA h g-1,但倍率性能较差。研究发现有差异的介层取向并不影响KNb3O8电极的储锂性能。聚多巴胺碳改性后的KNb3O8复合电极的储能性能得到了明显提升,其在电流密度为0.2和10 A g-1时,分别具有约310和110 mA h g-1的比容量,当用2 A g-1的大电流密度循环3000圈后,其比容量维持率仍能高达95%。(4)采用改性的水热溶剂热法,成功制备了三种不同碳改性路线衍生的T-Nb2O5@graphene复合电极材料,并系统研究和对比了三者的电化学性能。研究结果表明,基于一种新颖且通用的石墨烯水凝胶方法,可以成功制备出自由负载的T-Nb2O5@graphene三维网络结构(NG-3D),其比表面积达到了80m2 g-1,并具有优异的储锂性能。NG-3D电极在0.5C、25C、50C和100C倍率下,其比容量分别达到了163、129、110和90 mA h g-1。在50C(等同于10 A g-1电流密度)倍率下,循环20000圈后容量维持率仍高达70%。当用更轻更便宜的铝箔换成铜箔作为阳极电流集流体时,NG-3D电极在0.5C和25C倍率下,其比容量分别具有164和101 mA h g-1,在50C倍率下,循环20000圈后容量维持率仍高达75%。NG-3D电极与商业化活性炭组装的非水混合型超级电容器展现出高的能量密度和高的功率密度。
二、DyFe_xCo_(1-x)O_(3-δ)纳米晶的制备及光催化性能研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、DyFe_xCo_(1-x)O_(3-δ)纳米晶的制备及光催化性能研究(论文提纲范文)
(1)新型复合金属氧化物材料对还原性气体的气敏性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 气体传感器的概述 |
1.2.1 气体传感器的种类 |
1.2.2 气体传感器的研究进展 |
1.3 金属氧化物基传感器的研究进展 |
1.3.1 金属-铁复合氧化物基传感器的研究进展 |
1.3.2 氧化钨基传感器的研究进展 |
1.4 影响气体传感器气敏性能的因素及气敏机理 |
1.5 本论文选题及研究内容 |
参考文献 |
第二章 实验部分和DFT理论基础 |
2.1 传感器元件的制备、表征和测试方法 |
2.1.1 传感器元件的制备 |
2.1.2 传感器的测试方法与原理 |
2.1.3 样品表征 |
2.1.4 气敏元件的特性参数 |
2.2 密度泛函理论 |
2.2.1 局域密度近似(LDA) |
2.2.2 广义梯度近似(GGA) |
2.2.3 本文采用的密度泛函理论计算软件包介绍 |
参考文献 |
第三章 LaFeO_3基传感器对乙醇蒸气的气敏性能和机制 |
3.1 LaFeO_3基传感器的制备与样品表征 |
3.2 实验结果与讨论 |
3.2.1 样品的结构与性质 |
3.2.2 不同涂层厚度的LaFeO_3基传感器对乙醇蒸气的气敏性能 |
3.2.3 LaFeO_3基传感器在不同湿度环境下对乙醇蒸气的气敏性能 |
3.2.4 LaFeO_3基传感器对乙醇蒸气的气敏响应机制 |
3.3 乙醇分子在LaFeO_3(010)表面上的吸附计算:DFT计算 |
3.3.1 计算方法与模型 |
3.3.2 乙醇分子在LaFeO_3(010)表面的吸附结构与结果分析 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 DyFeO_3基传感器对丙酮蒸气的气敏性能和机制 |
4.1 DyFeO_3样品的合成与表征方法 |
4.2 DyFeO_3基传感器的制备与测试方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 样品的结构与性质 |
4.3.2 DyFeO_3基传感器对丙酮蒸气的气敏性能 |
4.3.3 DyFeO_3基传感器对丙酮蒸气的气敏响应机制 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 p-p型CaFe_2O_4/Ca_2Fe_2O_5基传感器对乙醇蒸气的气敏性能和机制 |
5.1 Ca-Fe复合材料样品的合成与表征方法 |
5.2 Ca-Fe复合基传感器的制备与测试方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 样品的结构与性质 |
5.3.2 Ca-Fe复合基传感器在不同湿度环境下对乙醇蒸气的气敏性能 |
5.3.3 Ca-Fe复合基传感器在不同光照条件下对乙醇蒸气的气敏性能 |
5.3.4 CaFe_2O_4/Ca_2Fe_2O_5基传感器对乙醇蒸气的气敏响应机制 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 p-n型PdO/单斜-WO_3基传感器对CO气体的气敏性能和机制 |
6.1 PdO/m-WO_3基传感器的制备和样品表征 |
6.2 PdO/m-WO_3(001)表面上CO分子吸附的计算方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 样品的结构与性质 |
6.3.2 自然光照下PdO/m-WO_3基传感器对CO气体的气敏性能 |
6.3.3 CO分子PdO/m-WO_3 (001)表面上的吸附计算 |
6.3.4 紫外-可见光照下PdO/m-WO_3基传感器对CO气体的气敏性能 |
6.3.5 PdO/m-WO_3基传感器对CO气体的气敏响应机制 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 丙酮分子在PdO/h-WO_3 (0001)表面的吸附计算 |
7.1 计算方法和模型 |
7.2 结果和讨论 |
7.2.1 丙酮分子在氧预吸附的PdO/h-WO_3表面的吸附 |
7.2.2 丙酮分子在高浓度氧预吸附的PdO/h-WO_3表面的吸附 |
7.2.3 不同温度条件下丙酮分子在PdO/h-WO_3表面的吸附 |
7.3 本章小结 |
参考文献 |
总结与展望 |
致谢 |
攻读博士期间发表的论文及所获奖励 |
附: 英语论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(2)钛酸亚铁的微观结构调控及其物理化学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 钛酸盐功能材料简介 |
1.1.1 钙钛矿型 |
1.1.2 钛铁矿型 |
1.2 钛酸亚铁的制备 |
1.2.1 固相合成法 |
1.2.2 湿化学法 |
1.3 钛酸亚铁的改性方法 |
1.3.1 煅烧气氛 |
1.3.2 半导体复合 |
1.3.3 离子掺杂 |
1.4 钛酸亚铁的性能研究 |
1.4.1 磁性 |
1.4.2 吸附性能 |
1.4.3 光催化性能 |
1.4.4 锂离子电池负极性能 |
1.5 课题研究的目的意义和内容 |
1.5.1 研究的目的和意义 |
1.5.2 课题研究的内容 |
第二章 研究方法 |
2.1 试验过程 |
2.1.1 样品制备 |
2.1.2 吸附试验 |
2.1.3 光催化试验 |
2.1.4 锂离子电池性能测试 |
2.2 测试方法 |
2.2.1 物相及形貌表征 |
2.2.2 价态及微观结构表征 |
2.2.3 磁性表征 |
第三章 钛酸亚铁的制备及其微观结构研究 |
3.1 煅烧气氛对钛酸亚铁相组成的影响 |
3.1.1 氧化气氛煅烧 |
3.1.2 还原气氛煅烧 |
3.2 煅烧温度对钛酸亚铁微观结构和价态的影响 |
3.2.1 晶格结构及晶体尺寸 |
3.2.2 价态组成 |
3.3 CO分压对钛酸亚铁相组成、微观结构和价态的影响 |
3.3.1 相组成 |
3.3.2 晶格结构及晶体尺寸 |
3.3.3 价态组成 |
3.4 铁钛比对样品相组成及微观结构的影响 |
3.4.1 相组成 |
3.4.2 晶格结构及晶体尺寸 |
3.4.3 价态组成 |
3.5 两种形貌钛酸亚铁的制备 |
3.5.1 钛酸亚铁纳米粉体 |
3.5.2 钛酸亚铁纳米片 |
3.6 本章小结 |
第四章 铌掺杂对钛酸亚铁相组成和微观结构的影响 |
4.1 对相组成的影响 |
4.2 对微观结构的影响 |
4.2.1 对晶格参数和晶体尺寸的影响 |
4.2.2 对能带结构的影响 |
4.3 对离子价态的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 钛酸亚铁的吸附及催化性能研究 |
5.1 吸附性能 |
5.1.1 铌掺杂的影响 |
5.1.2 铁钛比的影响 |
5.1.3 吸附过程研究 |
5.1.4 表面性质的影响 |
5.1.5 选择性吸附 |
5.2 光催化性能 |
5.2.1 铌掺杂的影响 |
5.2.2 铁钛比的影响 |
5.3 吸附和光催化机制 |
5.3.1 吸附机制 |
5.3.2 光催化机制 |
5.4 再生试验 |
5.4.1 吸附再生试验 |
5.4.2 光催化再生试验 |
5.4.3 磁性回收 |
5.5 本章小结 |
第六章 钛酸亚铁的储锂性能研究 |
6.1 储锂性能研究 |
6.1.1 倍率性能 |
6.1.2 充放电曲线 |
6.1.3 循环性能 |
6.2 储锂机理分析 |
6.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
个人简历 |
(3)基于钨酸盐功能材料的可控设计合成及光催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钨酸盐材料概述 |
1.3 结构对钨酸盐材料功能性的影响 |
1.3.1 能带结构对材料性能的影响 |
1.3.2 形貌对材料性能的影响 |
1.4 钨酸盐的研究进展 |
1.4.1 钨酸盐的合成研究 |
1.4.2 钨酸盐的光催化应用研究 |
1.4.3 实现高性能的钨酸盐的可控合成的主要途径 |
1.5 本论文的选题意义与主要内容 |
1.6 本论文的创新点 |
2 基于Silverton型的钨酸盐Co_4W_6O_(21)(OH)_2·4H_2O的合成、结构及催化性质研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与所用仪器 |
2.3 实验过程 |
2.3.1 水热法制备十二面体的Silverton型钴基多酸化合物 |
2.3.2 结构表征方法 |
2.3.3 光催化性能测试方法 |
2.4 结构表征结果 |
2.4.1 XRD结果与晶体结构分析 |
2.4.2 红外光谱分析 |
2.4.3 紫外可见漫反射光谱分析 |
2.4.4 热重分析 |
2.4.5 形貌(SEM)及能谱(EDS)分析 |
2.4.6 光电子能谱图(XPS)分析 |
2.5 样品光催化性能 |
2.5.1 光催化性能测试结果 |
2.5.2 光催化机理研究 |
2.6 本章小结 |
3 三维Co_4W_6O_(21)(OH)_2·4H_2O/Ag_2O(p-n)型纳米异质结的光化学合成及其光催化性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与所用仪器 |
3.3 实验方法及过程 |
3.3.1 水热法制备三维类球网状的Co_4W_6O_(21)(OH)_2·4H_2O |
3.3.2 Co_4W_6O_(21)(OH)_2·4H_2O/Ag_2O异质结的制备 |
3.3.3 光催化性能测试 |
3.4 样品表征及数据结果分析 |
3.4.1 X射线衍射(XRD)分析 |
3.4.2 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)形貌分析 |
3.4.3 X射线光电子能谱图(XPS)分析 |
3.4.4 紫外可见吸收光谱和拉曼光谱分析 |
3.5 样品光催化性能分析 |
3.5.1 光催化性能测试结果 |
3.5.2 光催化机理研究 |
3.6 本章小结 |
4 Fe掺杂Co_4W_6O_(21)(OH)_2·4H_2O类芬顿型光催化剂的制备及其光催化性能的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与所用仪器 |
4.3 实验方法及过程 |
4.3.1 水热法制备Fe掺杂的Co_4W_6O_(21)(OH)_2·4H_2O三维网状结构 |
4.3.2 光催化性能测试 |
4.4 结构与模型计算 |
4.5 样品结构表征及分析 |
4.5.1 X射线衍射(XRD)和能谱(EDX)分析 |
4.5.2 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)形貌分析 |
4.5.3 紫外可见吸收光谱分析 |
4.5.4 傅里叶红外(FTIR)光谱分析 |
4.5.5 热重分析 |
4.6 样品光催化性能分析 |
4.7 本章小结 |
5 Fe_(2.1)Co_(1.9)W_6O_(21)(OH)_2·4H_2O/TiO_2纳米异质结构的合成及其性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与所用仪器 |
5.3 实验过程 |
5.3.1 水热法制备二氧化钛纳米线 |
5.3.2 二次水热法制备FeCoWOH/TiO_2催化剂 |
5.3.3 光催化性能测试 |
5.4 样品结构表征及分析 |
5.4.1 X射线衍射(XRD)分析 |
5.4.2 X射线光电子能谱图(XPS)分析 |
5.4.3 Zeta电位分析 |
5.4.4 扫描电子显微镜(SEM)形貌分析 |
5.4.5 傅里叶红外(FTIR)光谱分析 |
5.4.6 热重分析 |
5.4.7 紫外可见吸收光谱分析 |
5.5 样品光催化性能分析 |
5.6 本章小结 |
6 正八面体CuWO_4的自组装合成与光催化性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验仪器设备及试剂 |
6.3 实验方法及过程 |
6.3.1 溶剂热法制备不同形貌的CuWO_4 |
6.3.2 光催化性能测试 |
6.4 CuWO_4结构与分析 |
6.4.1 X射线衍射(XRD)和拉曼(Raman)光谱分析 |
6.4.2 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)形貌分析 |
6.4.3 光电子能谱图(XPS)分析 |
6.4.4 傅里叶红外(FTIR)光谱分析 |
6.5 正八面体CuWO_4生长过程研究 |
6.5.1 正八面体CuWO_4的生长过程 |
6.5.2 溶剂浓度对CuWO_4形貌的影响 |
6.5.3 卤素离子对CuWO_4形貌的影响 |
6.6 样品光催化性能分析 |
6.7 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者攻读学位期间发表的学术论文 |
B.作者攻读学位期间参与的会议及科研项目 |
C.作者攻读学位期间获奖情况 |
D.学位论文数据集 |
致谢 |
(4)改性LaFeO3的制备及催化降解印染废水研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 印染废水的概述及处理方法 |
1.1.1 印染废水概述 |
1.1.2 印染废水的危害 |
1.1.3 印染废水的处理方法 |
1.2 钙钛矿型复合氧化物的结构与改性 |
1.2.1 钙钛矿型复合氧化物的结构 |
1.2.2 钙钛矿型复合氧化物的改性 |
1.3 钙钛矿型复合氧化物的制备 |
1.3.1 溶胶凝胶法 |
1.3.2 固相反应法 |
1.3.3 共沉淀法 |
1.3.4 水热法 |
1.3.5 模板法 |
1.4 钙钛矿作为催化剂研究进展 |
1.4.1 催化处理废水 |
1.4.2 催化处理有害气体 |
1.4.3 催化合成有机物 |
1.5 钙钛矿复合氧化物在其他领域应用 |
1.5.1 钙钛矿氧化物作为气体传感器 |
1.5.2 钙钛矿氧化物作为电极 |
1.6 研究内容和技术路线图 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 技术路线图 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验药品及实验仪器 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验溶液的配置 |
2.2 实验仪器及设备 |
2.3 实验操作步骤 |
2.3.1 催化剂的制备 |
2.3.2 La_(1-x)Sr_xFeO_3/H_2O_2 体系降解孔雀石绿 |
2.3.3 LaFe_(1-x)Ni_xO_3/K_2S_2O_8 体系降解碱性品红 |
2.3.4 废水中不同离子对降解效果影响 |
2.3.5重复性实验 |
2.4 实验分析方法 |
2.4.1 实验pH值测定 |
2.4.2 紫外可见光谱扫描 |
2.4.3 COD浓度测定 |
2.4.4 色度的测定 |
2.4.5 印染废水浓度的测定 |
2.4.6 催化剂的表征方法 |
第三章 改性LaFeO_3 催化H_2O_2 降解孔雀石绿 |
3.1 引言 |
3.2 制备因素对孔雀石绿降解效果的影响 |
3.2.1 改性LaFeO_3 掺杂离子的选择 |
3.2.2 络合剂投加量的确定 |
3.2.3 凝胶温度的确定 |
3.2.4 Sr离子掺杂量确定 |
3.2.5 煅烧温度的确定 |
3.3 La_(0.6)Sr_(0.4)Fe O_3/H_2O_2 降解孔雀石绿研究 |
3.3.1 H_2O_2 的投加量对孔雀石绿降解效果的影响 |
3.3.2 催化剂的投加量对孔雀石绿降解效果的影响 |
3.3.3 pH值对孔雀石绿降解效果的影响 |
3.3.4 不同离子对La_(0.6)Sr_(0.4)Fe O_3/H_2O_2 催化体系的影响 |
3.3.5 催化剂的重复使用 |
3.4 COD浓度及色度测定 |
3.5 本章小结 |
第四章 改性LaFeO_3 催化过硫酸盐降解碱性品红 |
4.1 引言 |
4.2 制备因素对碱性品红降解效果的影响 |
4.2.1 改性LaFeO_3 掺杂离子的选择 |
4.2.2 络合剂投加量的确定 |
4.2.3 凝胶温度的确定 |
4.2.4 Ni离子掺杂量确定 |
4.2.5 煅烧温度的确定 |
4.3 LaFe_(0.6)Ni_(0.4)O_3/K_2S_2O_8 体系降解碱性品红研究 |
4.3.1 K_2S_2O_8 的投加量对碱性品红降解效果的影响 |
4.3.2 催化剂的投加量对碱性品红降解效果的影响 |
4.3.3 pH值对碱性品红降解效果的影响 |
4.3.4 不同离子对LaFe_(0.6)Ni_(0.4)O_3/K_2S_2O_8 体系的影响 |
4.4 COD浓度及色度测定 |
4.5 本章小结 |
第五章 机理分析 |
5.1 La_(0.6)Sr_(0.4)Fe O_3/H_2O_2 降解孔雀石绿体系机理研究 |
5.1.1 La_(0.6)Sr_(0.4)Fe O_3 催化剂的表征和分析 |
5.1.2 孔雀石绿反应前后吸收波长变化 |
5.1.3 La_(0.6)Sr_(0.4)Fe O_3/H_2O_2 降解孔雀石绿体系机理初步分析 |
5.1.4 La_(0.6)Sr_(0.4)Fe O_3/H_2O_2 降解孔雀石绿动力学分析 |
5.2 LaFe_(0.6)Ni_(0.4)O_3/K_2S_2O_8 体系降解碱性品红机理研究 |
5.2.1 LaFe_(0.6)Ni_(0.4)O_3 催化剂的表征和分析 |
5.2.2 碱性品红反应前后吸收波长变化 |
5.2.3 LaFe_(0.6)Ni_(0.4)O_3/K_2S_2O_8 体系降解碱性品红体系机理初步分析 |
5.2.4 LaFe_(0.6)Ni_(0.4)O_3/K_2S_2O_8 体系降解碱性品红动力学分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及发表文章目录 |
致谢 |
(5)Co、Fe、Zn基金属氧化物复合材料的制备及其催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 科学问题与研究意义 |
1.2 金属-有机框架材料概述 |
1.3 光催化概述 |
1.3.1 光催化降解基本原理 |
1.3.2 金属-有机框架材料在光催化的应用 |
1.4 电催化技术概述 |
1.4.2 电解水制氢的发展历程 |
1.4.3 电催化析氢反应 |
1.4.4 电催化析氧反应 |
1.4.5 电催化氧还原反应 |
1.4.6 评价指标 |
1.4.7 金属-有机框架材料在电催化的应用 |
1.5 选题依据 |
1.6 研究内容 |
第二章 实验材料及表征方法 |
2.1 化学试剂及仪器设备 |
2.1.1 化学试剂 |
2.1.2 仪器设备 |
2.2 表征方法 |
2.2.1 X射线衍射 |
2.2.2 扫描电子显微镜 |
2.2.3 透射电子显微镜 |
2.2.4 热重分析 |
2.2.5 X射线光电子能谱 |
2.2.6 比表面积 |
2.2.7 紫外—可见漫反射光谱 |
2.2.8 光致荧光发光光谱 |
第三章 石墨烯量子点修饰ZnO-ZnFe_2O_4复合材料的制备及其光催化性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 ZnO-ZnFe_2O_4纳米材料的制备 |
3.2.2 GQDs修饰ZnO-ZnFe_2O_4复合材料的制备 |
3.2.3 可见光催化降解亚甲基蓝(MB)和盐酸四环素实验 |
3.2.4 活性物种捕获实验 |
3.2.5 光电流实验测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 微观结构和形貌表征 |
3.3.2 光催化降解亚甲基蓝和盐酸四环素性能研究 |
3.3.3 光催化机理探究 |
3.4 本章小结 |
第四章 过渡金属氧化物Co_3O_4 纳米材料的制备及其电催化氧还原性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 Co_3O_4 纳米材料的制备 |
4.2.2 电化学测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 微观形貌和结构表征 |
4.3.2 Co_3O_4 纳米材料电催化性能测试 |
4.3.3 Co_3O_4 纳米材料电催化性能研究 |
4.3.4 Cubic-9型Co_3O_4 纳米材料与商业Pt/C电催化氧还原性能比较 |
4.4 本章小结 |
第五章 三元金属氧化物ZnxCo_(1-x)Fe_2O_4 复合材料的制备及其催化性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 三元金属氧化物ZnxCo_(1-x)Fe_2O_4复合材料的制备 |
5.2.2 电化学测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 微观形貌和结构表征 |
5.3.2 金属氧化物ZnxCo_(1-x)Fe_2O_4 复合材料的电催化性能表征 |
5.4 本章小结 |
第六章 P掺杂Zn_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4 复合材料的制备及其催化性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 三元金属氧化物Zn_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4 复合材料的制备 |
6.2.2 P元素掺杂Zn_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4 复合材料制备 |
6.2.3 电化学测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 微观形貌与结构分析 |
6.3.2 P-Zn_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4和Zn_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4 复合材料的电催化性能研究 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 下一步工作建议 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(6)铁钛酸锶半导体材料的可见光催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 有机染料的危害及处理措施 |
1.2.1 有机染料的危害 |
1.2.2 有机染料的处理措施 |
1.3 光催化简介 |
1.3.1 光催化降解有机物的发展历史 |
1.3.2 光催化材料 |
1.4 半导体光催化原理 |
1.5 论文研究目的 |
1.6 论文结构安排 |
第二章 半导体光催化研究进展及测试原理 |
2.1 光催化材料研究进展 |
2.1.1 TiO_2基光催化剂 |
2.1.2 非TiO_2基光催化剂 |
2.2 钙钛矿型半导体的结构特征及其光催化特性 |
2.2.1 钙钛矿晶体结构 |
2.2.2 钛酸锶半导体简介 |
2.3 钛酸锶粉体的常见制备方法 |
2.3.1 固相法 |
2.3.2 液相法 |
2.4 光催化反应的影响因素 |
2.4.1 光源 |
2.4.2 反应液pH值 |
2.4.3 光催化剂浓度 |
2.4.4 染料初始浓度 |
2.5 测试技术与基本原理 |
2.5.1 X射线衍射技术(XRD) |
2.5.2 透射电子显微术(TEM) |
2.5.3 紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS) |
2.5.4 光催化降解反应过程分析 |
2.5.5 电化学测试体系 |
2.6 小结 |
第三章 光催化材料的制备及表征 |
3.1 实验试剂与仪器设备 |
3.1.1 实验试剂及药品 |
3.1.2 仪器设备 |
3.2 光催化材料的制备 |
3.3 光催化材料的表征 |
3.3.1 X射线衍射仪(XRD) |
3.3.2 透射电子显微镜(TEM)表征 |
3.3.3 紫外可见漫反射(UV-vis DRS)分析 |
3.4 光催化材料的降解性能测试 |
3.4.1 光催化反应体系 |
3.4.2 光催化反应流程 |
3.4.3 光催化性能测试 |
3.5 SrFe_xTi_(1-x)O_(3-δ)系列材料的光电性能测试 |
3.5.1 三电极体系简介 |
3.5.2 工作电极的制备流程 |
3.5.3 光电性能测试 |
3.6 小结 |
第四章 结果分析与讨论 |
4.1 材料的微观分析 |
4.1.1 XRD表征分析 |
4.1.2 TEM表征分析 |
4.1.3 UV-vis DRS表征分析 |
4.2 光催化降解MB的定性和定量分析 |
4.3 SrFe_xTi_(1-x)O_(3-δ)系列材料的光催化性能评估 |
4.3.1 MB自降解及对照实验分析 |
4.3.2 SrFe_xTi_(1-x)O_(3-δ)材料中Fe含量对光催化性能的影响 |
4.3.3 光源对SrFe_xTi_(1-x)O_(3-δ)材料光催化降解MB性能的影响 |
4.3.4 溶液p H值对MB降解性能的影响 |
4.3.5 光催化剂投放量对MB降解性能的影响 |
4.3.6 MB初始浓度对光催化降解性能的影响 |
4.3.7 对两种不同染料的降解性能对比 |
4.4 光催化剂的光电化学性能评估 |
4.4.1 开路电势分析 |
4.4.2 光电流分析 |
4.4.3 平带电位分析 |
4.5 光催化降解机理 |
4.6 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)LaNixB1-xO3(B=Fe,Mn)钙钛矿用于光催化反应性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景 |
1.2 光催化概述 |
1.3 钙钛矿简介 |
1.4 课题的研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验设备 |
2.3 光催化活性评价 |
2.4 催化剂表征方法与条件 |
第三章 LaNi_xFe_(1-x)O_3的制备和光催化活性的研究 |
3.1 LaNi_xFe_(1-x)O_3的制备 |
3.2 LaNi_xFe_(1-x)O_3的结果分析 |
3.3 LaNi_xFe_(1-x)O_3的光催化性能研究 |
3.4 LaNi_(0.9)Fe_(0.1)O_3的光催化反应条件研究 |
3.5 碱性品红降解机理 |
3.6 本章小结 |
第四章 LaNi_xMn_(1-x)O_3的制备和光催化活性的研究 |
4.1 LaNi_xFe_(1-x)O_3的制备 |
4.2 LaNi_xFe_(1-x)O_3的结果分析 |
4.3 LaNi_xFe_(1-x)O_3的光催化性能研究 |
4.4 LaNi_(0.9)Mn_(0.1)O_3的光催化反应条件研究 |
4.5 中性红降解机理 |
4.6 本章小结 |
第五章 LaNi_(0.9)Mn_(0.1)O_3负载碳材料的制备和光催化活性研究 |
5.1 LaNi_(0.9)Mn_(0.1)O_3负载碳材料的制备 |
5.2 LaNi_(0.9)Mn_(0.1)O_3-石墨烯、LaNi_(0.9)Mn_(0.1)O_3-活性炭的结果分析 |
5.3 不同碳负载催化剂降解中性红的光催化性能研究 |
5.4 降解机理 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
硕士期间发表的文章 |
(8)基于NaBiO3的铋基光催化剂的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 光催化简介 |
1.2.1 光催化技术的发展 |
1.2.2 半导体光催化材料的催化原理 |
1.2.3 光催化技术主要应用 |
1.3 铋基光催化剂的研究进展 |
1.3.1 氧化铋(Bi_2O_3)光催化剂 |
1.3.2 卤氧化铋(BiOX(X= Cl,Br,I))光催化剂 |
1.3.3 碳酸氧铋((BiO)_2CO_3)光催化剂 |
1.3.4 硫化铋(Bi2S3)光催化剂 |
1.3.5 铋系多元金属复合氧化物光催化剂 |
1.3.6 铋酸钠(NaBiO_3·2H_2O)光催化剂 |
1.4 铋基光催化材料的合成方法 |
1.4.1 水热/溶剂热法 |
1.4.2 固相法 |
1.4.3 沉淀法 |
1.4.4 溶胶-凝胶法 |
1.4.5 微乳液法 |
1.4.6 微波法 |
1.5 铋基光催化材料的改性方法 |
1.5.1 非金属离子掺杂 |
1.5.2 金属离子掺杂 |
1.5.3 构建异质结 |
1.6 本论文的研究意义及主要内容 |
2 两种Bi_2O_3/NaBiO_3 复合物的制备,表征及其光催化、吸附性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 试剂及仪器 |
2.2.1 试剂 |
2.2.2 仪器 |
2.3 Bi_2O_3/NaBiO_3 复合物的制备 |
2.4 Bi_2O_3/NaBiO_3 的表征 |
2.4.1 X-射线粉末衍射(XRD) |
2.4.2 透射电子显微镜表征(TEM)) |
2.4.3 能量散射X-射线能谱(EDS) |
2.4.4 X-射线光电子能谱表征(XPS) |
2.4.5 比表面积和孔径分布分析(BET) |
2.4.6 紫外-可见漫反射光谱表征(DRS) |
2.4.7 莫特-肖特基测试(Mott-Schottky) |
2.5 反应条件对样品形貌和组成的影响 |
2.5.1 HAc量的影响 |
2.5.2 反应时间的影响 |
2.6 Bi_2O_3/NaBiO_3 复合物的光催化性能研究 |
2.6.1光催化实验 |
2.6.2 光催化实验过程 |
2.6.3 光催化结果与讨论 |
2.7 δ-Bi_2O_3/NaBiO_3 复合物的吸附性能研究 |
2.7.1吸附实验 |
2.7.2 吸附实验过程 |
2.7.3 吸附结果与讨论 |
2.8 本章小结 |
3 空心管状BiO_2的制备,表征及其光催化性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 试剂及仪器 |
3.2.1 试剂 |
3.2.2 仪器 |
3.3 BiO_2的制备 |
3.4 BiO_2的表征 |
3.4.1 X-射线粉末衍射(XRD) |
3.4.2 拉曼光谱 |
3.4.3 扫描电子显微镜表征(SEM) |
3.4.4 透射电子显微镜表征(TEM) |
3.4.5 X-射线光电子能谱表征(XPS) |
3.4.6 比表面积和分布分析(BET) |
3.4.7 紫外-可见漫反射光谱表征(DRS) |
3.4.8 莫特-肖特基测试(Mott-Schottky) |
3.5 反应条件对样品形貌和组成的影响 |
3.5.1 KOH量的影响 |
3.5.2 反应时间的影响 |
3.6 BiO_2的光催化性能研究 |
3.6.1 实验方法 |
3.6.2 光催化结果与讨论 |
3.7 本章小结 |
4 本文总结与展望 |
4.1 总结 |
4.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)CdO基材料的热电和光催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 热电基础理论 |
1.1.1 热电效应 |
1.1.2 热电优值 |
1.2 热电材料的历史及应用研究 |
1.3 热电材料的研究现状 |
1.4 氧化物热电材料的研究概况 |
1.5 论文的选题意义及主要研究内容 |
1.5.1 论文的选题意义 |
1.5.2 论文的主要研究内容 |
第2章 多孔CdO体系的热电性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 样品的制备与表征 |
2.2.1 多孔CdO的制备 |
2.2.2 多孔Cd_(1-x)Cu_xO的制备 |
2.2.3 样品的表征 |
2.3 多孔CdO的热电性能 |
2.3.1 多孔CdO的形貌结构表征 |
2.3.2 多孔CdO的电输运性能 |
2.3.3 多孔CdO的热输运性能与热电性能 |
2.4 多孔Cd_(1-x)Cu_xO的热电性能 |
2.4.1 多孔Cd_(1-x)Cu_xO的形貌结构表征 |
2.4.2 多孔Cd_(1-x)Cu_xO的电输运性能 |
2.4.3 多孔Cd_(1-x)Cu_xO的热输运性能与热电性能 |
2.5 本章小结 |
第3章 多尺度声子散射对CdO基多晶热导率的抑制 |
3.1 引言 |
3.2 样品的制备与表征 |
3.3 碱土金属元素掺杂对CdO多晶结构和形貌的影响 |
3.3.1 Cd_(1-x)Ba_xO多晶样品的结构分析 |
3.3.2 Cd_(1-x)Ba_xO多晶样品的形貌表征 |
3.4 多尺度散射中心的引入对CdO热导率的抑制 |
3.5 碱土金属元素掺杂对CdO多晶电输运性能的影响 |
3.5.1 Cd_(1-x)Mg_xO多晶样品的能带结构及霍尔分析 |
3.5.2 Cd_(1-x)Mg_xO多晶样品的电输运特性 |
3.6 多尺度声子散射体系的热电性能优化 |
3.6.1 Cd_(1-x-y)Mg_xCa_yO多晶的形貌结构表征 |
3.6.2 Cd_(1-x-y)Mg_xCa_yO多晶的电输运性能 |
3.6.3 Cd_(1-x-y)Mg_xCa_yO多晶的热输运性能 |
3.6.4 Cd_(1-x-y)Mg_xCa_yO多晶的热电性能 |
3.7 本章小结 |
第4章 能带结构调控优化CdO基多晶的功率因子 |
4.1 引言 |
4.2 样品的制备与表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 Cd_(1-x)Ni_xO多晶样品的晶体结构分析与微观形貌表征 |
4.3.2 Cd_(1-x)Ni_xO多晶样品的能带结构与霍尔分析 |
4.3.3 Cd_(1-x)Ni_xO多晶样品的高温热电性能 |
4.4 本章小结 |
第5章 CdO基纳米复合体系的热电性能 |
5.1 引言 |
5.2 样品的制备与表征 |
5.3 CdO:Ag纳米复合多晶的形貌结构表征 |
5.4 CdO:Ag纳米复合多晶的热电性能 |
5.4.1 CdO:Ag纳米复合多晶的能带结构和霍尔分析 |
5.4.2 CdO:Ag纳米复合多晶的高温电输运特性 |
5.4.3 CdO:Ag纳米复合多晶的高温热输运性能 |
5.4.4 CdO:Ag纳米复合多晶的热电优值 |
5.5 本章小结 |
第6章 纳米CdO基异质结构的光催化性能 |
6.1 引言 |
6.1.1 光催化技术研究背景及现状 |
6.1.2 CdO光催化剂降解有机物原理 |
6.1.3 CdO光催化剂的研究现状 |
6.1.4 本章主要研究内容 |
6.2 实验 |
6.2.1 超薄二维氧化物纳米片的制备 |
6.2.2 表面生长CdO纳米颗粒的二维金属氧化物纳米片的制备 |
6.2.3 CdO/SnO_2异质结构的制备 |
6.2.4 CdO/Fe_2O_3异质结构的制备 |
6.2.5 样品的形貌结构表征与光催化性能测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 CdO/SnO_2异质结构的形貌结构表征 |
6.3.2 CdO/SnO_2异质结构的光催化性能分析 |
6.3.3 CdO/Fe_2O_3异质结构的形貌结构表征 |
6.3.4 CdO/Fe_2O_3异质结构的光催化性能分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
(10)铌基低维结构氧化物的制备及其光电性质和应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 铌基半导体材料概述 |
1.2.1 铌基铁电材料 |
1.2.2 铌基层状材料 |
1.2.3 铌基储能材料 |
1.3 铌基氧化物材料的制备技术简介 |
1.3.1 溶胶凝胶法制备薄膜 |
1.3.2 水热溶剂热法制备铌基纳米粉体 |
1.4 铌基氧化物材料的表征手段 |
1.4.1 结构和形貌表征 |
1.4.2 光谱性质表征 |
1.4.3 电学性质表征 |
1.4.4 相关应用测试 |
1.5 本论文研究的内容和意义 |
参考文献 |
第二章 K_(0.5)Na_(0.5)Nb_(1-x)Mn_xO_(3-δ)无铅铁电薄膜的制备及其光电性质研究 |
2.1 引言 |
2.2 锰掺杂的KNN薄膜的制备方法 |
2.3 KNNMx薄膜的晶体结构及表面形貌分析 |
2.4 锰元素掺杂对KNN薄膜晶格振动的影响 |
2.5 KNNMx薄膜的电学性质研究 |
2.5.1 锰元素掺杂对KNN薄膜铁电性质的影响 |
2.5.2 探索KNNMx薄膜铁电增强机制 |
2.5.3 KNNMx薄膜铁电畴行为研究 |
2.6 KNNMx薄膜椭圆偏振光谱分析 |
2.7 本章小结 |
参考文献 |
第三章 层状K_4Nb_6O_(17)薄膜和纳米粉体的制备及其光电性质和储能应用研究 |
3.1 引言 |
3.2 K_4Nb_6O_(17)纳米晶薄膜的制备及其光学和电学性质研究 |
3.2.1 K_4Nb_6O_(17)薄膜的制备方法 |
3.2.2 K_4Nb_6O_(17)薄膜的晶体结构和表面形貌 |
3.2.3 K_4Nb_6O_(17)薄膜的电学性质 |
3.2.4 K_4Nb_6O_(17)薄膜的透射光谱 |
3.2.5 K_4Nb_6O_(17)薄膜的椭圆偏振光谱 |
3.2.6 K_4Nb_6O_(17)理论计算分析 |
3.3 K_4Nb_6O_(17)纳米粉体的制备及其光催化和潜在储能应用研究 |
3.3.1 K_4Nb_6O_(17)纳米粉体的制备方法 |
3.3.2 K_4Nb_6O_(17)纳米粉体的晶体结构和形貌分析 |
3.3.3 K_4Nb_6O_(17)纳米粉体的比表面、热稳定性和电学性质 |
3.3.4 K_4Nb_6O_(17)纳米粉体的光催化活性研究 |
3.3.5 光催化动力学机制探索 |
3.3.6 光电流和光解水制氢活性研究 |
3.3.7 K_4Nb_6O_(17)纳米粉体的储能应用研究 |
3.4 K_4Nb_6O_(17)薄膜和纳米薄片化学态对比 |
3.5 K_4Nb_6O_(17)薄膜和纳米薄片的晶格振动对比 |
3.6 本章小结 |
参考文献 |
第四章 层状KNb_3O_8纳米薄片的制备改性及其光催化和储能应用研究 |
4.1 引言 |
4.2 可控的介层空间效应对KNb_3O_8纳米薄片的吸附-光催化影响 |
4.2.1 KNb_3O_8纳米薄片的制备方法 |
4.2.2 KNb_3O_8纳米薄片的物性分析 |
4.2.3 KNb_3O_8纳米薄片的吸附-光催化性能研究 |
4.2.4 KNb_3O_8纳米薄片的光催化动力学机制探索 |
4.2.5 KNb_3O_8理论计算分析 |
4.3 KNb_3O_8纳米薄片及其碳改性复合物的储能应用研究 |
4.3.1 碳改性的KNb_3O_8纳米薄片的制备方法 |
4.3.2 碳改性的KNb_3O_8纳米薄片的物性分析 |
4.3.3 KNb_3O_8纳米薄片及其碳改性复合物的锂离子电池应用 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 T-Nb_2O_5及其石墨烯改性材料的储能应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 T-Nb_2O_5及其石墨烯改性复合物的制备方法 |
5.3 T-Nb_2O_5及其石墨烯改性复合物的物性分析 |
5.3.1 合成机制、晶体结构及含碳量分析 |
5.3.2 比表面及化学态分析 |
5.3.3 表面形貌及微结构分析 |
5.4 T-Nb_2O_5及其石墨烯改性复合物的储能应用研究 |
5.5 动力学机制解释及混合型超级电容器应用研究 |
5.6 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
附录Ⅰ 图表清单 |
附录Ⅱ 攻读博士学位期间的科研成果 |
附录Ⅲ 致谢 |
四、DyFe_xCo_(1-x)O_(3-δ)纳米晶的制备及光催化性能研究(论文参考文献)
- [1]新型复合金属氧化物材料对还原性气体的气敏性能研究[D]. 曹月. 山东大学, 2021
- [2]钛酸亚铁的微观结构调控及其物理化学性能研究[D]. 王晓欢. 内蒙古工业大学, 2020(01)
- [3]基于钨酸盐功能材料的可控设计合成及光催化性能研究[D]. 董红梅. 重庆大学, 2020(02)
- [4]改性LaFeO3的制备及催化降解印染废水研究[D]. 王瑶. 东北石油大学, 2019(01)
- [5]Co、Fe、Zn基金属氧化物复合材料的制备及其催化性能研究[D]. 李宝迎. 中国地质大学(北京), 2019(02)
- [6]铁钛酸锶半导体材料的可见光催化性能研究[D]. 赵飞龙. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [7]LaNixB1-xO3(B=Fe,Mn)钙钛矿用于光催化反应性能研究[D]. 吴丹. 宁夏大学, 2019(02)
- [8]基于NaBiO3的铋基光催化剂的制备及其性能研究[D]. 苏圣桓. 南京理工大学, 2019(06)
- [9]CdO基材料的热电和光催化性能研究[D]. 高琳洁. 河北大学, 2018(12)
- [10]铌基低维结构氧化物的制备及其光电性质和应用研究[D]. 邓青林. 华东师范大学, 2018(12)