ⅤA-ⅥA族化合物的微结构控制与光催化性能研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fyzqi210
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文主要围绕ⅤA-ⅥA族半导体材料Bi2S3、Bi2Se3、Sb2S3和Sb2Se3的微结构控制以及以甲基橙作为模拟废水研究Bi2S3对TiO2的助催化性能展开研究。具体内容如下:以氯化铋(BiCl3)和硫化钠(Na2S·9H2O)为原料,酸性条件下120℃-180℃水热反应(4-12)h得到Bi2S3纳米棒。讨论了反应时间、温度和pH值对产物形貌的影响以及纳米棒形成的机理。制备方法简单,条件容易控制,产物形貌均匀,未见文献报道。以硝酸铋、硫代乙酰胺为原料,氨三乙酸作为配位剂,利用水热法制备得到了形貌均匀的Bi2S3纳米带,宽度约为100nm。与块体材料相比Bi2S3纳米带的拉曼位移峰红移了41 cm-1,体现了纳米Bi2S3的表面效应。紫外-可见吸收光谱研究发现Bi2S3纳米带在450nm左右有吸收;根据(ahv)2~hv的关系曲线,得到Bi2S3纳米带的Eg约为1.58 eV,与块体Bi2S3(1.3 eV)相比增加了0.28eV,在光电领域有潜在的应用价值。当其他条件不变,以柠檬酸代替氨三乙酸作为配位剂,180℃水热反应12h,得到粒径大约为20nm的Bi2S3纳米颗粒,比较均匀。以硝酸铋、硫粉为原料,乙二醇为溶剂,180℃下反应12 h,得到Bi2S3薄片。首次以硫脲、硝酸铋、乙二醇为原料,通过微波法在很短的时间内制备得到了大量刺猬形的Bi2S3微晶,详细讨论了时间、原料对产物形貌的影响,确定最佳微波反应时间为3 min,并且提出了产物形成的机理。另外首次把微波法和固相反应结合制备得到了花形结构的Bi2S3微晶。讨论了反应时间对产物形貌的影响,得到了该微晶的形成过程为:首先生成几个小的棒束,然后几个小的棒束自组装构成花形超结构,。以黑药的铋盐作为单原料前躯体,通过水热分解,得到Bi2S3纳米晶。研究了反应温度、时间和表面活性剂对产物晶粒尺寸和形貌的影响,得出最佳反应条件为180℃、48h。以氯化锑(SbCl3)和硫化钠(Na2S·9H2O)为原料,在酸性条件下,120-180℃,反应24h得到了空心橄榄形Sb2S3微晶,长轴约为10μm,短轴为5μm,壳是由几层(800×400×100)nm的块状结构自组装而成。讨论了反应时间、温度和pH值对产物形貌的影响以及橄榄结构形成的机理。该结构未见文献报道。另外以氯化锑和硫脲为原料,乙醇胺为溶剂,180℃下反应12h,得到棒状Sb2S3微晶。以亚硫酸钠、硒粉为原料制备得到的硒代硫酸钠作为硒源,三氯化铋作为铋源,酸性条件下通过水热法制备得到六边形Bi2Se3纳米片。讨论了pH值以及不同的表面活性剂对产物形貌的影响。研究发现:制备六边形Bi2Se3纳米片的最佳实验条件是:酸性(正好使铋离子不水解为宜),不加任何助剂,180℃下反应12h。以氯化锑、酒石酸和硒粉为原料,DMF为溶剂,180℃下反应4 h,得到正交晶型的超长Sb2Se3纳米带,宽度约为20 nm,比较均匀。与其它文献(t≥18 h)相比,大大缩短了制备时间。研究发现:溶剂DMF对产物的形貌起着重要作用;表面活性剂的种类和质量对产物形貌也有影响。(0.3-0.45)g酒石酸作为反应助剂的反应能够得到大量的Sb2Se3纳米带。利用浸渍法制备了不同质量比的Bi2S3/TiO2,以甲基橙作为模拟废水研究其在紫外光照射下对再生降解的影响,发现Bi2S3与TiO2的质量比为4%时催化效果最佳,降解时间比使用纯TiO2时缩短了10分钟;通过机械法制备得到不同质量比(5-20)%的Bi2S3/TiO2,考察了其在紫外光下降解甲基橙的情况,并考察了机械混合中研磨时间对催化效果的影响;比较了机械法和浸渍法所得到产物的光催化效果的不同,结果表明浸渍法中Bi2S3和TiO2结合的更均匀,更紧密,在加入少量Bi2S3的情况下能明显提高TiO2的光催化活性。
其他文献
我国上市公司存在比较强烈的股权融资偏好,但仅仅存在于股票市场高估的时期。本文从市场非理性的角度构建了基于"机会窗口"的上市公司股权融资偏好模型,并认为股权融资偏好的
目的:探讨应用贝复舒治疗膜性结膜炎的方法及效果。方法:选择膜性结膜炎患者52例共90只眼,随机分成两组,实验组45例在使用妥布霉素滴眼液、利巴韦林滴眼液点眼和剥膜治疗的同
可控降解吸收性骨内固定材料由于具有生物降解吸收性和力学性能的衰减性,克服了金属内固定物的各种弊端,但所有研究材料的力学性能太低而使应用受到很大限制。玻璃钢具有轻质
目的:探讨类风湿关节炎(RA)患者胃肠损害的临床及胃镜下特点,为提前给予胃肠保护,防止严重胃肠损害进一步加重提供依据。方法:回顾性分析144例RA患者的临床及胃镜下表现的资
本文研究了系列LDHs的光致变色性能并制备了系列具有光致变色性能的LDHs/聚合物复合材料。采用XRD、FT-IR和UV-vis等多种表征手段系统研究了复合材料的结构及其光致变色性能。
电流变液(electrorheological fluids,简称ER流体)由于在外电场作用下其性能的可调节性被称为智能材料,它通常是由高介电常数的微小颗粒分散在低介电常数的绝缘液体中形成的悬
木材以及木质复合材料的流变学特性决定了在长期载荷作用下材料的应变将随时间而增加,对这种蠕变特性的研究是木材复合材料科学的前沿课题。近年来,木材尤其是结构材的供需矛盾
<正>课标在前言中就提到了致力于语言文字运用的能力,又提到是综合性实践性的课程。运用是出现频率最高的关键词。课标修订者是有他们的用意的。运用是学的终极目的。运用是
无论是自然界还是人工合成的材料中,具有阴离子交换能力的材料远远少于具有阳离子交换能力的材料,特别是无机物中有阴离子交换能力的材料很鲜见。常见的阴离子交换剂是以有机物
TiC/Fe和TiC-Al2O3/Fe金属基复合陶瓷作为工具材料和耐磨材料表现出非常优良的性能。但目前常规的粉末冶金方法使得材料的制备成本很高,同时由于制各方法造成的硬质相与粘接相界