本文主要研究内容
作者张新华（2019）在《钙钛矿型MSnO3（Ca,Sr,Ba）纳米材料的两步固相化学合成及光催化性能研究》一文中研究指出：半导体光催化技术因具有低的能耗、简单的工艺、降解污染物彻底和无二次污染等优点,成为一种理想的环境污染治理和清洁能源生产技术。钙钛矿型半导体材料作为新型廉价的光催化材料,具有稳定的八面体晶体结构、组分可调节和独特的电子/能带结构等特点,有望成为高效的可见光型光催化材料。采用简单的低热固相化学方法制备纳米级钙钛矿型锡基光催化材料,并对其生长机制、光催化机理进行深入地探究,以便有效地设计高效光催化剂,对其应用于实际的光催化水处理具有指导意义。本论文选用不同的固体无机盐作为原料,采用一步室温固相路线获得了前驱体氢氧化物MSn（OH）6（M=Ca,Sr,Ba）,再经热处理得到了钙钛矿型氧化物MSnO3（M=Ca,Sr,Ba）纳米材料,探讨了不同温度条件下一维结构的生长机制,研究了半导体基钙钛矿型氧化物的形貌、晶面、能带等微观参数与光催化性能之间的构效关系。对钙钛矿型氧化物纳米材料进行了N掺杂,显著地提高了其对太阳光的吸收率和光生载流子的利用率,得到了高效、稳定的钙钛矿型光催化材料。具体研究内容如下:（1）通过调节反应原料、煅烧温度和保温时间,采用两步固相化学反应制备了不同形貌的钙钛矿型SrSnO3（纳米粒子、纳米棒、类花状纳米带）纳米材料,探究了不同形貌SrSnO3纳米材料形成的原因,研究了SrSnO3的光催化性能。结果表明SrSnO3的形貌、暴露晶面以及光催化性能极易受制备温度的影响。在750°C下,颗粒状和棒状产物表面均只存在{001}晶面;当煅烧温度升至800°C时,{111}晶面便会暴露在片状样品的表面。由于暴露{001}晶面的SrSnO3纳米棒具有较低的光诱导载流子复合速率、较窄的光吸收带隙和较短的电荷迁移距离,其对亚甲基蓝的光降解效率达75%,约高出暴露{111}晶面样品10%。（2）为了进一步研究碱土金属族钙钛矿型锡基氧化物的光催化性能,选用了碱土金属硝酸盐分别与氯化锡和氢氧化钠反应,通过两步固相路线成功地制备了MSnO3（M=Ca,Ba）纳米材料。样品制备过程中氢氧化钠用量不同,CaSnO3和BaSnO3的纳米粒子尺寸存在差异。通过带隙进行拟合计算,纳米半导体CaSnO3和BaSnO3的带隙大小分别为4.16 eV和3.01 eV。考察了上述两种材料在紫外光下对MB的光催化降解性能及循环使用性能,测试结果表明钙钛矿型CaSnO3和BaSnO3光催化剂均表现出较好的光催化降解性能和循环使用性能。（3）针对纯相钙钛矿型材料在光降解大分子有机污染物过程中对光的吸收率较低的问题,通过两步固相化学反应对MSnO3（M=Ca,Sr,Ba）分别进行非金属元素N掺杂,以尿素作为N源,研究了N掺杂对其晶型、形貌及微结构的影响,考察了掺杂材料在紫外光下的光降解性能。结果表明:N掺杂拓宽了钙钛矿型锡基氧化物的光吸收范围。与MSn（OH）6（M=Ca,Ba）不同,尿素的加入会使SrSn（OH）6形貌转化,由纳米棒转变为分散均匀的纳米颗粒,且N掺杂使SrSnO3样品的比表面积增大、粒径降低、带隙减小。因此,样品SrSnO3-N的光催化降解效率提高最为显著,以SSO-700-N1(0.040 min-1)最佳,约是纯相SrSnO3(0.004min-1)、CaSnO3(0.008 min-1)和BaSnO3(0.012 min-1)的10倍、5倍和3倍。
Abstract
ban dao ti guang cui hua ji shu yin ju you di de neng hao 、jian chan de gong yi 、jiang jie wu ran wu che de he mo er ci wu ran deng you dian ,cheng wei yi chong li xiang de huan jing wu ran zhi li he qing jie neng yuan sheng chan ji shu 。gai tai kuang xing ban dao ti cai liao zuo wei xin xing lian jia de guang cui hua cai liao ,ju you wen ding de ba mian ti jing ti jie gou 、zu fen ke diao jie he du te de dian zi /neng dai jie gou deng te dian ,you wang cheng wei gao xiao de ke jian guang xing guang cui hua cai liao 。cai yong jian chan de di re gu xiang hua xue fang fa zhi bei na mi ji gai tai kuang xing xi ji guang cui hua cai liao ,bing dui ji sheng chang ji zhi 、guang cui hua ji li jin hang shen ru de tan jiu ,yi bian you xiao de she ji gao xiao guang cui hua ji ,dui ji ying yong yu shi ji de guang cui hua shui chu li ju you zhi dao yi yi 。ben lun wen shua yong bu tong de gu ti mo ji yan zuo wei yuan liao ,cai yong yi bu shi wen gu xiang lu xian huo de le qian qu ti qing yang hua wu MSn（OH）6（M=Ca,Sr,Ba）,zai jing re chu li de dao le gai tai kuang xing yang hua wu MSnO3（M=Ca,Sr,Ba）na mi cai liao ,tan tao le bu tong wen du tiao jian xia yi wei jie gou de sheng chang ji zhi ,yan jiu le ban dao ti ji gai tai kuang xing yang hua wu de xing mao 、jing mian 、neng dai deng wei guan can shu yu guang cui hua xing neng zhi jian de gou xiao guan ji 。dui gai tai kuang xing yang hua wu na mi cai liao jin hang le Ncan za ,xian zhe de di gao le ji dui tai yang guang de xi shou lv he guang sheng zai liu zi de li yong lv ,de dao le gao xiao 、wen ding de gai tai kuang xing guang cui hua cai liao 。ju ti yan jiu nei rong ru xia :（1）tong guo diao jie fan ying yuan liao 、duan shao wen du he bao wen shi jian ,cai yong liang bu gu xiang hua xue fan ying zhi bei le bu tong xing mao de gai tai kuang xing SrSnO3（na mi li zi 、na mi bang 、lei hua zhuang na mi dai ）na mi cai liao ,tan jiu le bu tong xing mao SrSnO3na mi cai liao xing cheng de yuan yin ,yan jiu le SrSnO3de guang cui hua xing neng 。jie guo biao ming SrSnO3de xing mao 、bao lou jing mian yi ji guang cui hua xing neng ji yi shou zhi bei wen du de ying xiang 。zai 750°Cxia ,ke li zhuang he bang zhuang chan wu biao mian jun zhi cun zai {001}jing mian ;dang duan shao wen du sheng zhi 800°Cshi ,{111}jing mian bian hui bao lou zai pian zhuang yang pin de biao mian 。you yu bao lou {001}jing mian de SrSnO3na mi bang ju you jiao di de guang you dao zai liu zi fu ge su lv 、jiao zhai de guang xi shou dai xi he jiao duan de dian he qian yi ju li ,ji dui ya jia ji lan de guang jiang jie xiao lv da 75%,yao gao chu bao lou {111}jing mian yang pin 10%。（2）wei le jin yi bu yan jiu jian tu jin shu zu gai tai kuang xing xi ji yang hua wu de guang cui hua xing neng ,shua yong le jian tu jin shu xiao suan yan fen bie yu lv hua xi he qing yang hua na fan ying ,tong guo liang bu gu xiang lu xian cheng gong de zhi bei le MSnO3（M=Ca,Ba）na mi cai liao 。yang pin zhi bei guo cheng zhong qing yang hua na yong liang bu tong ,CaSnO3he BaSnO3de na mi li zi che cun cun zai cha yi 。tong guo dai xi jin hang ni ge ji suan ,na mi ban dao ti CaSnO3he BaSnO3de dai xi da xiao fen bie wei 4.16 eVhe 3.01 eV。kao cha le shang shu liang chong cai liao zai zi wai guang xia dui MBde guang cui hua jiang jie xing neng ji xun huan shi yong xing neng ,ce shi jie guo biao ming gai tai kuang xing CaSnO3he BaSnO3guang cui hua ji jun biao xian chu jiao hao de guang cui hua jiang jie xing neng he xun huan shi yong xing neng 。（3）zhen dui chun xiang gai tai kuang xing cai liao zai guang jiang jie da fen zi you ji wu ran wu guo cheng zhong dui guang de xi shou lv jiao di de wen ti ,tong guo liang bu gu xiang hua xue fan ying dui MSnO3（M=Ca,Sr,Ba）fen bie jin hang fei jin shu yuan su Ncan za ,yi niao su zuo wei Nyuan ,yan jiu le Ncan za dui ji jing xing 、xing mao ji wei jie gou de ying xiang ,kao cha le can za cai liao zai zi wai guang xia de guang jiang jie xing neng 。jie guo biao ming :Ncan za ta kuan le gai tai kuang xing xi ji yang hua wu de guang xi shou fan wei 。yu MSn（OH）6（M=Ca,Ba）bu tong ,niao su de jia ru hui shi SrSn（OH）6xing mao zhuai hua ,you na mi bang zhuai bian wei fen san jun yun de na mi ke li ,ju Ncan za shi SrSnO3yang pin de bi biao mian ji zeng da 、li jing jiang di 、dai xi jian xiao 。yin ci ,yang pin SrSnO3-Nde guang cui hua jiang jie xiao lv di gao zui wei xian zhe ,yi SSO-700-N1(0.040 min-1)zui jia ,yao shi chun xiang SrSnO3(0.004min-1)、CaSnO3(0.008 min-1)he BaSnO3(0.012 min-1)de 10bei 、5bei he 3bei 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自新疆大学的张新华，发表于刊物新疆大学2019-07-23论文，是一篇关于固相合成论文,光催化论文,钙钛矿论文,掺杂论文,新疆大学2019-07-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自新疆大学2019-07-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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