钛铌酸盐论文-李杰

钛铌酸盐论文-李杰

导读:本文包含了钛铌酸盐论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:e-HTi2NbO7,Cu20,NiO,纳米复合物

钛铌酸盐论文文献综述

李杰[1](2018)在《钛铌酸盐纳米复合材料的构建及光催化性能研究》一文中研究指出本文以层状钛铌酸盐CsTi2Nb07为前驱体材料,通过改性制备e-HTi2NbO7纳米片,并以它为载体构建钛铌酸盐纳米复合材料。采用XRD、HRTEM、EDS、N2吸附-脱附、LRS、循环伏安(CV)曲线、UV-visDRS以及Mott-Schottky曲线等一系列手段对所制材料进行表征。以甲烷气中乙硫醇的脱除为目标,以实验室研发的气-固吸附和光催化脱硫反应装置为评价设备,通过吸附和光催化降解乙硫醇的光催化实验来评价催化剂的光催化性能。通过高温固相法制备出前驱体材料CsTi2Nb07,经过质子交换、剥离及酸沉积制备e-HTi2Nb07纳米片聚集体。研究结果表明所制e-HTi2NbO7纳米片为单层或多层无序堆迭的片状结构并且具有较大的比表面积138.1 m2·g-1,孔径为11.3 nm,禁带宽度为3.35eV,对可见光基本无响应能力。e-HTi2Nb07纳米片聚集体对乙硫醇的吸附量是50.1 μmol g-1,在可见光的照射下,e-HTi2Nb07纳米片对乙硫醇几乎没有光催化氧化作用。通过溶胶复合的方式构建Cu20/e-HTi2NbO7纳米复合材料,纳米复合物依然保持着纳米片的无序堆迭片状结构,Cu20纳米粒子高度分散在e-HTi2NbO7纳米片的表面,比表面积为95m2.g-1,孔径为9.1nm,与纳米片聚集体相比,比表面积和孔径均略微降低,但在可见光区域的吸收强度显着增强。Cu20/e-HTi2Nb07纳米复合材料对乙硫醇的吸附量是65.2 μpmol·g-1,由于主客体间的协同作用,纳米复合物对乙硫醇光催化活性相较于纳米片有明显提高。通过溶胶复合后煅烧的方式构建NiO/e-HTi2NbO7纳米复合材料,NiO纳米粒子均匀分散在纳米片表面,且二者之间存在较强相互作用。纳米复合物BET表面积为83.3 m2.g-1,孔径为5.6 nm,纳米粒子与纳米片之间较强的相互作用使复合物对可见光有更好的光谱响应能力。NiO/e-HTi2Nb07纳米复合材料对乙硫醇的吸附量提升到了 113 μmol·g-1,同时它的光催化活性相较前驱体纳米片有明显提高。通过氧化物复合改性后得到的纳米复合材料依然保持着片状结构,同时,在氧化物与纳米片载体间明显的协同效应,促进了复合氧化物在吸附和光催化降解乙硫醇的反应中都表现出更好的吸附量和光催化活性。因此,钛铌酸盐纳米复合材料的构建为合成新型光催化材料提供可行的思路。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2018-06-05)

吕伟[2](2017)在《钛铌酸盐纳米片的改性及其作为光催化材料载体的应用》一文中研究指出本文通过对高温固相法合成的层状钛铌酸钾(KTiNbO5)进行掺杂、酸化及剥离改性,成功制备出了氮掺杂的钛铌酸纳米片(N-HTiNbO5-NS)聚集体。通过可见光照射下降解亚甲基蓝的实验来探讨改性后材料的光催化活性。以氮掺杂的钛铌酸纳米片为载体,与两种具有催化活性的过渡金属氧化物MOx(M=Zn,Fe)复合,分别构建两种复合光催化材料,并通过光催化吸附和降解乙硫醇为探针实验探究了催化剂的光催化性能。通过多种分析测试手段,如X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附、紫外-可见光漫反射(UV-visDRS)、激光拉曼光谱(LRS)、X-射线光电子能谱(XPS)以及热分析(TG-DSC)等对催化剂的结构及物理化学性能进行表征,并用光催化降解亚甲基蓝(MB)实验初步分析掺杂的钛铌酸纳米片的催化性能,利用气相色谱对复合催化剂材料吸附和催化降解乙硫醇(EM)反应的能力进行评价。研究结果表明,采用高温固相法成功制备了层状KTiNbO5,掺杂的氮以取代和填隙的形式存在于材料的晶格中,但是掺杂反应并没有改变材料的层状结构。氮元素的引入使得催化剂材料的能带结构发生改变,使得其带隙变窄。质子交换、剥离和酸沉积改性之后,形成的氮掺杂钛铌酸纳米片(N-HTiNbO5-NS)聚集体呈现片状纳米片堆积结构,材料的比表面积明显提高。在光催化降解亚甲基蓝(MB)的实验中,所制备的N-HTiNbO5-NS复合材料显示出相对较强的光催化活性,这可能归因于比表面积和带隙能变化的共同作用。由复合改性的方法制备的MOx/N-HTiNbO5-NS(M=Zn,Fe)复合材料,依然保持着堆积纳米片的结构,氧化物纳米粒子均匀分散在纳米片表面。复合材料显示了一个较前躯体更大的比表面积和孔容,这可能是由于纳米粒子粒径较小本身具有较大表面积、以及纳米片夹杂着纳米粒子重新堆迭形成较大孔径。MOx/N-HTiNbO5-NS复合材料显示出较好的可见光响应能力,掺杂及复合改性之后产生新的能带结构使复合材料的带隙能降低。在吸附和催化降解乙硫醇的反应中,复合材料显示出优异的活性。由于氧化物粒子的量子尺寸效应以及其与纳米片载体间的协同效应,使得复合材料在可见光照射下具备脱除乙硫醇的能力。金属氧化物与层状纳米片复合材料的构建,为合成新型光催化脱硫材料提供了一种可行的思路。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2017-05-26)

胡丽芳,笪良国,王宁宁,何杰[3](2015)在《基于钛铌酸盐的改性对含硫污染物的光催化降解作用研究》一文中研究指出含硫污染物因其恶臭难闻、易被氧化成SO_2形成酸雨等而备受人们的关注。在众多的脱硫方法中,光催化氧化脱硫因其操作条件温和、效率高等因素逐渐被人们所接受并引起关注。本研究以层状钛铌酸盐作为光催化材料的前驱物,通过修饰改性,探讨其在自然光和紫外光作用下对二甲基硫醚(DMS)和乙硫醇(EM)等模型化合物的降解作用,以及光催化氧化脱硫的相关模型及机理。(本文来源于《第九届全国环境催化与环境材料学术会议——助力两型社会快速发展的环境催化与环境材料会议论文集(NCECM 2015)》期刊2015-11-20)

王宁宁[4](2014)在《钛铌酸盐纳米片复合材料的组装与应用研究》一文中研究指出本文通过对高温固相法和聚合-络合法合成的层状钛铌酸钾的酸化及剥离改性,成功制备出了钛铌酸纳米片,调变层状材料的表面酸性特征并提高了催化剂的比表面积,通过催化甲苯定域硝化反应来探讨改性后材料的催化活性。分别以这两种纳米片溶胶与两种过渡金属氧化物溶胶进行复合重组,构建了e-HTiNbO5/MOx (M=Ce, Fe)纳米复合光催化材料,并以光催化降解乙硫醇为探针实验探讨了催化剂的光催化新性能。采用多种表征手段,如X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)透射电子显微镜(TEM)、激光拉曼光谱(LRS)、热分析(TG-DSC)以及紫外-可见光漫反射(UV-visDRS)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)、比表面积等方法对催化剂的结构及物理化学性能进行表征,并通过气相色谱对催化剂的催化活性及选择性等进行评价。通过傅立叶变换红外光谱检测光催化反应前后催化剂样品e-HTiNbO5/MOx (M=Ce, Fe)表面的吸附物种来评价催化剂的光催化活性。结果表明,HTiNbO5及e-HTiNbO5的禁带宽度与其相应的前驱物的禁带宽度的相似,聚合-络合法制备的KTiNbO5改性后得到各相应样品的禁带宽度比高温固相法制备的KTiNbO5改性后得到各相应样品略有增大,两种不同的方法制备的KTiNbO5前驱体改性后所制备的纳米片e-HTiNbO5-SSR和e-HTiNbO5-PC的光响应特征变化规律不同。HTiNbO5-PC的酸量约为HTiNbO5-SSR的3倍,e-HTiNbO5-PC与e-HTiNbO5-SSR也有相似的结果。催化剂催化甲苯定域硝化反应的结果表明,由于e-HTiNbO5具有较大的酸量和比表面积而使其催化甲苯定域硝化反应具有较高的对邻比。样品e-HTiNbO5-SSR, e-HTiNbO5/Ce02-SSR和e-HTiNbO5/Fe2O3-SSR的多点BET比表面积分别为84.0m2·g-1、55.9m2·g-1和196.9m2·g-1。e-HTiNbO5-SSR, e-HTiNbO5/Ce02-SSR及e-HTiNbO5/Fe2O3-SSR叁种催化剂中e-HTiNbO5/CeO2-SSR的催化活性最好,静态吸附条件下叁种催化剂都有明显的吸附和催化活性。聚合-络合法为前驱物所制备的复合催化剂e-HTiNbO5-PC e-HTiNbO5/CeO2-PC及e-HTiNbO5/Fe203-PC采用静态吸附后可见光下催化降解甲烷气中的乙硫醇的结果与固相法为前驱物的复合催化剂催化反应结果有相同的规律。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2014-06-01)

徐安东[5](2014)在《钛铌酸盐掺杂改性及光催化材料的应用研究》一文中研究指出无机层状化合物是一类具有独特性质的新型光催化剂。层板与层间离子通过静电作用,使二维层板纵向堆迭成叁维结构。层间离子可交换性,层间柱撑目的物质都使此类化合物独有的特性。同时无机层状化合物通过有机胺剥离得到的二维纳米片,经过层层沉积、电泳沉积、静电自组装等技术制得纳米复合材料,将具有更为广阔的应用前景。在提供新能源和治理环境问题上具备极大的潜质,因此也越来越受到人们的关注和青睐。本文通过高温固相法合成经典的无机层状半导体催化材料KTiNbO5,以尿素为氮源,继续利用固相法合成氮掺杂改性KTiNbOs。并采用对层状化合物改性的传统套路,进行离子交换和剥离。利用X-射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis DRS)、激光拉曼光谱(LRS)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电镜及能量色散X射线光谱(HR-TEM-EDX)、傅里叶红外(FT-IR)光谱等方法对催化剂的结构及物理化学性能进行表征。通过光催化氧化降解乙硫醇考察掺杂改性材料的光催化性能。研究结果表明:KTiNbO5具有明显的层状结构,掺杂改性后的催化剂依然具有良好的晶型和层状结构。在不同温度,不同氮源量下合成掺杂钛铌酸盐,探究氮掺杂后的存在形式及掺杂过程,观察无机催化材料的骨架结构及光响应变化,分析表面形态和内部状态的情况。初步得出,在晶格中既有填隙掺杂又存在取代掺杂。合成的层状化合物KTiNbO5经酸化后,得到钛铌酸HTiNbO5,该物质依然保持了原有的层状结构,由于H+较小的离子半径造成层间距变小。加入TBAOH后,正负电荷中和,较大的有机胺正离子撑开层板,获得纳米片。然而氮掺杂改性后的催化材料,层间作用力较难克服,需要进一步摸索新的条件。氮掺杂钛铌酸钾在静态和动态条件下吸附乙硫醇,并在紫外光和可见光下进行降解。各改性催化剂均显示出了催化活性。结合各催化剂所产生效果的差异,得出氮掺杂量及颗粒尺寸会对催化活性有影响。同时综合文献得出顺磁性孤立氮原子是启动光催化氧化的开关。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2014-06-01)

马谦[6](2011)在《钛铌酸盐微纳米发光材料的制备与表征》一文中研究指出稀土发光材料是一类重要的功能材料,广泛应用于固态照明、荧光探测、光电子显示、X射线影像等领域。近年来,探索新型高效的稀土发光材料引起了人们的普遍关注。钛铌酸盐化合物具有良好的物理化学性质和光学特性,是一类很有价值的发光基质材料。迄今为止,该类材料主要是通过传统的固态烧结法制备,利用其他合成方法的报道并不多见。本论文采用溶胶-凝胶燃烧法和热处理过程合成了一系列纯相及不同离子掺杂的钛铌酸盐微纳米发光材料,表征了其晶体结构和颗粒微观形貌,系统研究了其发光性质及发光机理。本论文的主要研究内容包括以下几个方面:在第一章中,简单介绍了发光材料的基本理论,主要包括发光材料的定义与分类、纳米稀土发光材料的发光理论及性能特点和稀土发光材料的制备方法及研究现状。在第二章中,首次通过溶胶-凝胶燃烧法和热处理过程合成了易解石结构的LaNbTiO6微纳米粉体,并系统研究了多种稀土离子RE3+(RE=Eu, Dy, Tb, Ho, Ce, Er)在LaNbTiO6基质中的发光特性和发光机理。研究发现,LaNbTiO6:Eu3+荧光粉在照明和显示器件领域有潜在的应用价值,LaNbTiO6:Ce3+荧光粉是一种新型的全色发光材料,通过改变掺杂浓度,有望实现白光发射。XRD结果表明,当热处理温度高于1000℃时,可以得到纯相的易解石型LaNbTiO6样品。UV-DRS结果表明大颗粒(>200nm)的LaNbTiO6样品的带隙宽度为3.27eV,小颗粒的光学吸收边有明显的蓝移现象。LaNbTiO6样品的发光主要是来自Nb(Ti)O6基团中Nb5+(Ti4+)→O2电荷转移态(MLCT)跃迁产生的最强峰值位于440nm附近的蓝光发射。LaNbTiO6:RE3+(RE=Eu, Dy, Tb, Ho, Ce, Er)荧光粉的XRD衍射峰都较好地对应于正交相LaNbTiO6的标准衍射卡数据。LaNbTiO6:RE3+样品的光学吸收边随着掺杂离子的不同而有所变化。LaNbTiO6:RE3+样品的激发峰均包含来自于RE3+的特征f-d或f-f跃迁吸收。在相应的紫外光(UV)或近紫外光(near-UV)激发下,由于RE3+的特征d-f或f-f跃迁发射,LaNbTiO6:RE3+荧光粉在可见光区可产生多种色彩的发射峰,其峰型和位置不受热处理温度和掺杂浓度的影响。RE3+在基质中取代La3+而占据对称性较低的晶格位置,所以对环境非常敏感的电偶极跃迁如Eu3+的5Do→7F2跃迁(614nm)及Dy3+的4F9/2→6H13/2跃迁(571nm)等发光强度较大。Tb3+的5D4→7F5跃迁(545nm)、Ho3+的5F4+5S2→518跃迁(545nm)及Er3+的4S3/2→4I15/2跃迁(548nm)分别占据发光的主导,在LaNbTiO6基质中产生较强的绿光发射。LaNbTiO6:Ce3+荧光粉的发光包括LaNbTiO6本征发光和Ce3+特征d-f跃迁发光两部分,发射峰位置分别处于蓝光(440nm)、绿光(560nm)和红光(610nm)区域。Er3+, Bi3+共掺LaNbTiO6样品的发光性质表明,Bi3+在发光过程中起到了敏化剂的作用,将吸收的能量传递给了邻近的Er3+,增强了Er3+的f-f跃迁发光。当共掺入2mo1%Bi3+时,Er3+的发光增强了5.3倍。在第叁章中,通过溶胶-凝胶燃烧法和热处理过程合成了黑稀金矿结构的YNbTiO6微纳米粉体,系统研究了Eu3+, Li+共掺、Mn2+与Er3+或Dy3+共掺YNbTiO6荧光材料的发光过程和发光机理。研究发现,YNbTiO6:0.13Eu3+,0.03Li+荧光粉的发光强度是目前广泛应用的Y2O3:Eu3+商品荧光粉的4倍以上,与Er3+或Dy3+单掺YNbTiO6样品相比,Mn2+与Er3+或Dy3+共掺YNbTiO6荧光粉的发射峰强度显着提高,这说明,Li+与Mn2+均是很好的黑稀金矿型YNbTiO6荧光材料的敏化剂。XRD结果表明,在900℃的低温下就可以得到纯相的黑稀金矿型YNbTiO6纳米颗粒,远远低于报道中固相反应的合成温度(1250℃)。SEM结果表明热处理温度对颗粒尺寸和形貌的影响较大,例如,当热处理温度由900℃升高至1200℃时,样品颗粒的平均尺寸由30-40nm增加至400-450nm。YNbTiO6样品的激发光谱主要是位于200-330nm间的宽激发带,在270nm波长的激发下,YNbTiO6样品在400-650nm范围内有一个对应于基质自捕获激子(STEs)跃迁的宽发射带,其最强峰值位于509nm附近。YNbTiO6基质的发光受热处理温度影响较大,在900℃得到的样品的发光强度是1200℃得到的样品的9.5倍。本章首次合成了Eu3+单掺和Eu3+, Li+共掺’YNbTiO6新型红色荧光粉,结果表明Li+的加入能够引起样品结晶性和颗粒尺寸的改变,导致光学吸收边发生明显的红移。YNbTiO6:Eu3+和YNbTiO6:Eu3+,Li+荧光粉的发射光谱都来自于Eu3+的5D0→7F1-4及5D1→7F1-2跃迁,以611nm附近的5D0→7F2跃迁发射强度最大。与Y2O3:Eu3+商品荧光粉相比较,YNbTiO6:Eu3+和YNbTiO6:Eu3+,Li+荧光粉的发光更强,特别是最佳浓度Li+掺杂YNbTiO6:Eu3+(?)羊品的发光强度是Y2O3:Eu3+荧光粉的400%以上,这是因为Li+的加入不仅降低了Eu3+周围的对称性,还在晶格中产生了一些氧空位,在能量传递中起到了敏化剂的作用,增强了Eu3+的跃迁几率。YNbTiO6:Mn2+样品的发射光谱包括基质的STEs发光和Mn2+的特征跃迁发光。YNbTiO6:Er3+及YNbTiO6:Dy3+样品的发光中主要以Er3+的4S3/2→4I15/2跃迁和Dy3+的4F9/2→6H13/2跃迁发射为主导。在Mn2+掺杂YNbTiO6:Er3+及YNbTiO6:Dy3+样品中存在Mn2+→Er3+和Mn2+→Dy3+的有效能量传递过程,增强了Er3+和Dy3+的发光。在第四章中,通过溶胶-凝胶燃烧法在较低温度下合成了Aurivillius结构的Bi3NbTiO9纳米晶及新型橙红光荧光材料。研究发现,Gd3+与Eu3+共掺Bi3NbTiO9荧光粉的发光强度明显高于Eu3+单掺Bi3NbTiO9样品,其中,Bi3NbTiO9:0.05Eu3+, 0.02Gd3+样品是一种高亮度的新型橙红光荧光材料。XRD表明燃烧反应温度为500℃时就可以得到Bi3NbTiO9纳米晶,远低于报道中固相反应法的合成温度(850℃)。Bi3NbTiO9样品的发射光谱中,位于442nm附近的蓝光发射来自于Nb(Ti)O6的MLCT跃迁,位于526和630nm附近的发射峰来自于Bi3NbTiO9的缺陷发光。本章合成了新型的Bi3NbTiO9:Eu3+和Bi3NbTiO9:Eu3+, Gd3+橙红色荧光粉,结果表明其发光均来自于Eu3+的特征5D0→7F0-4跃迁,其中位于616nm附近的5D0→7F2跃迁发射最强。Eu3+在基质晶格中取代Bi3+而占据类钙钛矿层中的A位置。与Bi3NbTiO9:Eu3+样品相比,Gd3+掺杂Bi3NbTi09:Eu3+荧光粉的发光强度明显增大,例如,2mol% Gd3+(?)参杂Bi3NbTiO9:0.05Eu3+荧光粉的发光强度是未掺杂Gd3+样品的3.5倍。在第五章中,对本论文的工作进行了总结。(本文来源于《山东大学》期刊2011-04-18)

兰允祥[7](2010)在《改性钛铌酸盐的制备及光催化脱硫性能研究》一文中研究指出层状钛铌酸盐由于它的独特结构越来越引起人们的重视,由于其层间的阳离子具有可交换性,可以通过离子交换、柱撑或剥片重组的方式在层间引入某些功能元素离子或氧化物可调变禁带宽度及还原电位,以此调变其活性。使得其在吸附、传导、分离和催化等诸多领域具有明显的优点,近年来对层状化合物的研究主要集中在对层状化合物的改性以及其催化性能的研究。本文分别利用固相反应以及聚合配合法合成钛铌酸钾KTiNbO5粉末晶体。利用x-射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HR TEM)等对催化剂进行表征。采用红外光谱技术考察了催化剂对甲烷气中乙硫醇吸附与光催化氧化性能对样品的光催化活性和结构进行了表征,结果表明:通过固相反应合成钛铌酸钾(KTiNbO5),具有较好的层状结构,经过Fe3+与Ce3+离子交换制备Fe0.33TiNbO5、Ce0.33TiNbO5。交换过程中层板保持较好。经过Fe3+与Ce3+离子交换后,吸收边红移,禁带宽度从3.5eV降低到2.89eV与2.26eV。骨架上的Nb06八面体相关吸收峰位置有较大的移动,而TiO6八面体中的O-Ti-O特征吸收基本不变。合成的钛铌酸钾对于乙硫醇没有较好的吸附以及没有光催化活性。同时Fe0.33TiNbO5对乙硫醇吸附作用不明显,同时光催化也没有较好的改善,而通过铈离子交换制取的改性的钛铌酸盐,在可见光照射下,就可以在吸附基础上进行光催化氧化乙硫醇为硫酸酯,这与在紫外光照射下结果相似。通过聚合—配合法合成具有规整纳米晶的钛铌酸钾(KTiNbO5),同时颗粒半径比固相反应合成的样品较小,较小的颗粒有利于吸附物在层间传质,经过Fe3+与Ce3+离子交换制备Fe0.33TiNb05、Ce0.33TiNbO5。交换过程中层板保持较好。禁带宽度从3.47eV降低到2.87eV与2.24eV。同时骨架上的Nb06八面体相关特征吸收有一定的移动,而Ti06八面体中的O-Ti-O特征吸收移动较小。用Fe3+离子交换改性的钛铌酸盐Fe0.33TiNbO5对乙硫醇吸附作用不明显,同时在可见光照射下,对甲烷气氛中的乙硫醇有较弱的光催化活性。而通过铈离子交换制取的改性的钛铌酸盐,在可见光照射下,就可以在吸附基础上进行光催化氧化乙硫醇,这与在紫外光照射下结果相似,因此合成的改性钛铌酸盐Ce0.33TiNbO5对光催化脱除甲烷气氛中的乙硫醇有较好的活性。图24表4参62(本文来源于《安徽理工大学》期刊2010-06-01)

何杰,刘娟,李莉[8](2010)在《有机硫化物在Ag~+改性钛铌酸盐上的吸附和光催化氧化》一文中研究指出使用Ag+改性的钛铌酸钾盐(6K2O.TiO2.5Nb2O5)作为光催化剂,考察了二甲基硫醚(DMS)、乙硫醇(EM)及它们分别与正己烷的混合物在Ag+改性的钛铌酸钾盐表面吸附和光催化氧化作用,采用红外光谱方法对吸附与光催化氧化样品进行表征。结果表明,在Ag+改性钛铌酸盐表面,DMS的吸附较弱,于可见光辐射下稳定,但在紫外光辐射下氧化成亚砜、砜、硫酸酯与单齿硫酸盐等,而EM的吸附较强,在可见光辐射下即可氧化为乙基磺酸(CH3CH2SO2OH)。正己烷增强了DMS和EM与Ag+改性钛铌酸盐表面的作用力,促进了DMS和EM的深度氧化。(本文来源于《石油学报(石油加工)》期刊2010年02期)

赵俊斌[9](2009)在《改性层状钛铌酸盐的制备与性能研究》一文中研究指出由于层状化合物具有的典型层板状结构和层间离子可交换性,使得其应用引起广泛关注。层状钛铌酸盐是一类典型的层状化合物,在催化中越来越受到重视。但是层状钛铌酸盐的应用多集中于光催化分解水方面的研究,对有机污染物特别是气体有机硫污染物降解的研究较少见。实验选用由高温固相法合成的层状钛铌酸盐K_3Ti_5NbO_(14)为前躯体,通过阳离子交换反应得到Ni_(1.5)Ti_5NbO_(14),并运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis-DRS)等表征手段对催化剂的结构、形貌和光谱特性进行了研究。通过红外光谱技术考察了催化剂对甲烷气中甲硫醇的吸附性能与光催化氧化性能。研究表明:通过高温固相法合成的K_3Ti_5NbO_(14)具有层状结构。采用离子交换反应制备Ni_(1.5)Ti_5NbO_(14),确定交换条件为:Ni/K比为22.5,固液比为1g/50ml。交换后的样品保持层状结构,层板间距发生变化。光谱特性表征表明,K_3Ti_5NbO_(14)在紫外区存在着连续的宽紫外带吸收,其吸收带边出现在400 nm左右,而Ni_(1.5)Ti_5NbO_(14)不仅存在着宽紫外带吸收,在可见光区域也有弱吸收,其吸收带边出现在500 nm左右。对Ni_(1.5)Ti_5NbO_(14)在723 K下焙烧2 h,得到的样品同样具有层状结构,样品在紫外区域的吸收带相对于K_3Ti_5NbO_(14)的紫外吸收带发生红移,吸收带边出现在418nm,并且在可见光区域产生较强的吸收,其吸收带边出现在540 nm。当Ni_(1.5)Ti_5NbO_(14)对甲硫醇吸附后,在太阳光下即可发生氧化反应,产生磺酸酯类化合物。经过紫外光照射后,除了可能含有磺酸酯类化合物,可能还有含-COO-官能团的化合物存在。这表明在紫外光照射下甲硫醇的C-S键断裂,并且C、S均被氧化。经过焙烧的Ni_(1.5)Ti_5NbO_(14)在太阳光和空气都存在的情况下也可将甲硫醇氧化为含有S=O官能团的化合物。然而在吸附过后直接进行紫外光照射,会因为没有吸附水与羟基,没有空气,紫外辐射下体系温度升高导致甲硫醇发生解吸现象,氧化反应不能发生。实验对层柱钛铌酸盐以及层剥离钛铌酸盐进行了初步探讨。通过插层反应制备了正丙铵离子柱撑的钛铌酸盐。XRD结果表明,由于正丙铵离子的进入,使得层板撑大,(001)晶面间距增加到1.64 nm。采用季胺碱溶液对酸化的层状钛铌酸盐进行剥离,结果表明,酸化的层状钛铌酸盐可以被剥离成单层的薄片。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2009-06-01)

侯文华,颜其洁,彭秉成,傅献彩[10](1994)在《具有不同层间距的氧化铝柱层状钛铌酸盐的制备》一文中研究指出A series of alumina-pillared layered titanoniobates with different interlayer distances were first prepared by using a step-wise exchange process. The effect of reaction conditions such as reaction temperature, reaction time, ageing time of pillaring agent, and molar ratio of two reactans was exmained. The resultat pillazed smples have a range of interlayer distances from 1.23 nm to 1.38nm, and are thermostable over 500 ℃(本文来源于《物理化学学报》期刊1994年04期)

钛铌酸盐论文开题报告

(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:

本文通过对高温固相法合成的层状钛铌酸钾(KTiNbO5)进行掺杂、酸化及剥离改性,成功制备出了氮掺杂的钛铌酸纳米片(N-HTiNbO5-NS)聚集体。通过可见光照射下降解亚甲基蓝的实验来探讨改性后材料的光催化活性。以氮掺杂的钛铌酸纳米片为载体,与两种具有催化活性的过渡金属氧化物MOx(M=Zn,Fe)复合,分别构建两种复合光催化材料,并通过光催化吸附和降解乙硫醇为探针实验探究了催化剂的光催化性能。通过多种分析测试手段,如X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附、紫外-可见光漫反射(UV-visDRS)、激光拉曼光谱(LRS)、X-射线光电子能谱(XPS)以及热分析(TG-DSC)等对催化剂的结构及物理化学性能进行表征,并用光催化降解亚甲基蓝(MB)实验初步分析掺杂的钛铌酸纳米片的催化性能,利用气相色谱对复合催化剂材料吸附和催化降解乙硫醇(EM)反应的能力进行评价。研究结果表明,采用高温固相法成功制备了层状KTiNbO5,掺杂的氮以取代和填隙的形式存在于材料的晶格中,但是掺杂反应并没有改变材料的层状结构。氮元素的引入使得催化剂材料的能带结构发生改变,使得其带隙变窄。质子交换、剥离和酸沉积改性之后,形成的氮掺杂钛铌酸纳米片(N-HTiNbO5-NS)聚集体呈现片状纳米片堆积结构,材料的比表面积明显提高。在光催化降解亚甲基蓝(MB)的实验中,所制备的N-HTiNbO5-NS复合材料显示出相对较强的光催化活性,这可能归因于比表面积和带隙能变化的共同作用。由复合改性的方法制备的MOx/N-HTiNbO5-NS(M=Zn,Fe)复合材料,依然保持着堆积纳米片的结构,氧化物纳米粒子均匀分散在纳米片表面。复合材料显示了一个较前躯体更大的比表面积和孔容,这可能是由于纳米粒子粒径较小本身具有较大表面积、以及纳米片夹杂着纳米粒子重新堆迭形成较大孔径。MOx/N-HTiNbO5-NS复合材料显示出较好的可见光响应能力,掺杂及复合改性之后产生新的能带结构使复合材料的带隙能降低。在吸附和催化降解乙硫醇的反应中,复合材料显示出优异的活性。由于氧化物粒子的量子尺寸效应以及其与纳米片载体间的协同效应,使得复合材料在可见光照射下具备脱除乙硫醇的能力。金属氧化物与层状纳米片复合材料的构建,为合成新型光催化脱硫材料提供了一种可行的思路。

(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。

钛铌酸盐论文参考文献

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钛铌酸盐论文-李杰
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