多孔氮化硼复合材料的制备及其性能研究

来源 :长江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:urtracy2009
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多孔氮化硼是一种新型无机类石墨多孔结构材料。与其他多孔材料一样,都具有比表面积高,孔体积大等特点。并且由于其良好的热稳定性和化学惰性、结构稳定性,是非常出色的载体材料之一[1]。此外,多孔氮化硼在高温下也能保持其基本的物理和化学性质。由于多孔氮化硼所具有的许多独特的性质,在催化、负载以及水净化等领域具有广泛的应用前景。本文针对目前多孔氮化硼材料在水处理方面存在的一些问题进行了改良,并利用多孔氮化硼的高导热性,探究了作为荧光材料载体的应用,具体内容如下:(1)采用无模板法,以乙二胺作为溶剂和氮源,三氧化二硼为硼源,合成了三维多孔氮化硼纳米片。并且其对阳离子染料表现出增强的吸附能力。通过XRD、SEM、TEM、DFT、TG、UV-vis等方法对三维多孔氮化硼纳米片的物理特性进行表征,研究其微观结构、晶型及孔洞。并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物对三维多孔氮化硼纳米片的水处理性能进行研究,结果表明所制备的三维多孔氮化硼纳米片对水溶液中的的MB具有优异的吸附活性:在30oC和p H为8.0的条件下,能在5分钟内除去超过95.3%的染料,是理想的吸附材料。(2)采用简单的两步合成法,制备出α相氧化铁与多孔氮化硼(α-Fe2O3/PBN)复合净水材料。对复合材料的结构和形貌特性表征的结果表明α-Fe2O3较为均匀地分布在PBN表面上。通过简单的吸附-再生实验来测试复合材料的再生性能,结果表明负载在PBN上的α-Fe2O3能与H2O2发挥协同降解作用,去除吸附在PBN上的有机污染物,从而使复合材料仍能保持良好的吸附性能。(3)将有机荧光染料罗丹明B(Rh B)引入多孔氮化硼纳米片中,成功制备了无稀土的复合光转换材料。XRD,PL谱(Photoluminescence Spectroscopy)等被用于研究复合荧光材料的结构和光学性能。结果表明,与水溶液中的Rh B相比,复合荧光材料具有更优异的光学性能和更高的稳定性。此外,由于氮化硼纳米片的高导热性,复合荧光材料表现出了显著提高的使用寿命。并且复合荧光材料在363 nm光激发下表现出了宽的可见光发射波长。
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