微波水热法制备氢氧化镧粉体的工艺及性能研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaogang7922
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
作为一种重要的稀土材料,氢氧化镧(La(OH)3)具有特殊的电子结构和微观形态,因此在光学、电学、磁学性能以及光催化性能具有良好的应用前景。目前对氢氧化镧粉体的研究现状中,其物相、微观结构和晶体生长的控制研究仍存在很多有待深入的研究空间。这其中包括了简化合成工艺,采用环保、经济的制备技术的发展的需要。因此,发展具有简单普遍性的La(OH)3材料的纳米结构调控技术,是非常必要的。本研究以六水硝酸镧(La(NO)3·6H2O)和氢氧化钾(KOH)作为初始原料,采用微波水热法一步合成出了棒状、片状、球状和花状的La(OH)3微/纳米晶,研究了前驱液pH值、碱源、La3+/OH-物质的量之比、反应温度、反应时间和前驱物浓度对产物的影响。以乙二胺四乙酸(EDTA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和乌洛托品(HMTA)三种模板剂控制La(OH)3粉体的形貌。采用X-射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),紫外-可见光谱(UV-Vis)和光催化测试仪等对La(OH)3产物的物相组成、产物形貌、光学及光催化性能进行了测试表征。在微波水热体系中,无模板剂的情况下,通过控制前驱液pH值、碱源、La3+/OH-物质的量的比、反应温度、反应时间和前驱物浓度工艺因素,成功获得了棒状、片状的La(OH)3微/纳米晶。通过对不同工艺因素的物相组成和结构变化的深入分析,发现生长基元、晶体成核和长大分别在不同的实验条件下对产物的形貌控制起到了关键性作用。此外,光催化降解亚甲基蓝测试表明,不同的工艺因素制备出来的La(OH)3光催化性能都有所不同,研究发现其光催化性能主要与La(OH)3晶体的结晶性能、比表面积和晶粒尺寸有关。加入不同模板剂(HMTA,EDTA,PVP),都生成了纯相的La(OH)3纳米晶,成功获得花状、球状、片状结构,表明不同模板剂的加入对制备不同形貌的La(OH)3纳米晶发挥着重要的作用。UV-Vis吸收光谱显示出加入不同模板剂后的La(OH)3均对紫外光有较好的吸收,光催化降解亚甲基蓝测试表明,在紫外光照射下21min,加入模板剂后的样品的光降解率明显提高,降解率可达到99%,说明加入模板剂后可以提高了样品的光催化活性,且不同形貌La(OH)3粉体的光催化降解率是球状(EDTA)>片状(PVP)>花状(HMTA)>棒状(无模板剂)。加入不同添加量的EDTA模板剂,都成功合成出纯相的球状La(OH)3纳米晶,但是产物的球状尺寸大小、分散性以及结晶性都发生了变化,表明不同添加量的EDTA对La(OH)3纳米晶的形貌尺寸变化具有重大的影响。光催化降解亚甲基蓝测试表明在紫外光照下,加入EDTA为0.02g/ml时,产物的球状结构生长最完整,大小均一,分散性和结晶性也较好,对亚甲基蓝的光降解率最高。
其他文献
兵地融合,从人们的情感需求上来说,是新疆各族群众在长期的生产生活中形成和谐友好关系的重要纽带,是兵团事业全面、科学发展的重要前提,是新时期兵团发挥特殊作用的重要途径。作
报纸
党的十八大以来特别是自治区第九次党代会以来,自治区党委、人民政府坚决贯彻习近平总书记系列重要讲话和治国理政新理念新思想新战略,特别是在第二次中央新疆工作$$座谈会上的
报纸
目的 探讨分析手术室护士手术患者围手术期对其实施全期护理的效果和方法,以保证护理的服务质量.方法 对56 例手术室患者术前、术中、术后实施系统的全期护理,即在常规护理方
<正>日前,使用由神华集团和中国航天科技集团共同研制的液氧煤基航天煤油的火箭发动机整机热试车在中国航天科技集团航天六院圆满成功,这是世界首次将煤基煤油应用航天领域,