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 層狀光催化納米復合材料是當前光催化材料科學研究領(lǐng)域中最活躍的研究方向之一,它是基于層狀化合物層間區(qū)域的納米空間結(jié)構(gòu),將半導體和貴金屬引入其層間區(qū)域形成納米粒子,從而制得光催化納米復合材料.當該材料受到光激發(fā)時,載流子有可能發(fā)生客體與客體及客體與基體間的遷移,降低電子和空穴的復合,從而有效提高半導體的光催化活性,且由于該材料易于回收重復利用,因此有望在環(huán)保領(lǐng)域得到廣泛的應用.通過高溫固相合成反應,合成了一系列的層狀鈦酸鹽:H<,0.8>Fe<,0.8>Ti<,1.2.O<,4>、H<,2>La<,2>Ti<,3>O<,10>、H<0.8>Ni<,0.4>Ti<,1.6>O<,4>,然后采用溶膠-凝膠法合成了H<,0.8>Fe<,0.8>Ti<,1.2>O<,4>/TiO<,2>,H<,2>La<,2>Ti<,3>O<,10>/TiO<,2>,H<,0.8>Ni<,0.4>Ti<,1.6>O<,4>/TiO<,2>,H<,2>La<,2>Ti<,3>O<,10>/Fe<,2>O<,3><'*>;采用水熱法制備了H<,2>La<,2>Ti<,3>O<,10>/M<,x>O<,y>(M=Fe,Cr,Cu,Mn,Co,Ni)系列層狀納米復合材料,并用熱重-差熱分析,X射線衍射分析,紫外-可見反射譜分析,漫反射譜分析,比表面積測定分析,原子吸收光譜分析對材料進行了表征.在紫外或可見光照射下,以甲基橙為模型化合物對其進行降解實驗,以測定材料的光催化活性.實驗結(jié)果表明:由于半導體粒子的插入,在可見光照射下30分鐘,H<,0.8>Fe<,0.8>Ti<,1.2>O<,4>/TiO<,2>,H<,2>La<,2>Ti<,3>O<,10>/TiO<,2>,H<,0.8>Ni<,0.4>Ti<,1.6>O<,4>/TiO<,2>,H<,2>La<,2>Ti<,3>O<,10>/Fe<,2>O<,3><'*>的光催化活性均高于其基體和客體的光催化活性,對甲基橙的降解率分別為:22.1％、60.4％、22.9％;H<,2>La<,2>Ti<,3>O<,10>/MxOy(M=Fe,Cr,Cu,Mn,Co,Ni)系列材料的光催化活性相比于客體均有提高,其中H<,2>La<,2>Ti<,3>O<,10>/Fe<,2>O<,3>、H<,2>La<,2>Ti<,3>O<,10>/Cr<,2>O<,3>、H<,2>La<,2>Ti<,3>O<,10>/CuO對甲基橙的降解率分別為76.6％、71.2％、58.5％;而TiO<,2>(P-25)僅為6.2％.值得關(guān)注的是,通過溶膠-凝膠法H<,2>La<,2>Ti<,3>O<,10>/Fe<,2>O<,3><'*>和水熱法制備的H<,2>La<,2>Ti<,3>O<,10>/Fe<,2>O<,3>具有幾乎相同的光催化活性,在λ>400nm的光照射下,兩者對甲基橙溶液的降解率分別為76.8％和76.6％,考慮到水熱法比較簡單、方便及原材料易得,說明水熱法是一種合成層狀納米復合材料更為實用的方法.

    關(guān)鍵詞：
    層狀 納米復合材料 甲基橙 降解
    作者：
    李濤海
    學位授予單位：
    華僑大學
    授予學位：
    碩士
    學科專業(yè)：
    材料學
    導師姓名：
    吳季懷
    學位年度：
    2004
    語種：
    中文
    分類號：
    TB383 O643.36