卤化银纳米线与钙钛矿型化合物的制备及其光催化性能

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一维纳米材料是近年来发展起来的一种新型功能材料,因其优异的物理、化学和机械等性质以及在化学传感器、纳米激光器、逻辑电路等纳米器件方面的应用而受到人们广泛的关注。一维纳米材料的制备与研究在现代材料科学的研究中占据着非常重要的地位,是材料科学的前沿领域,也处在纳米材料研究的前沿。钙钛矿型复合氧化物是一类重要的功能材料,具有热稳定性高,催化性能好等优点,在催化、光电、磁介质、传感器、固体燃料电池等领域有着广泛的用途,特别是其催化性能已经引起越来越多材料科学家的重视。本文利用溶液的双扩散法于AAO模板中合成了卤化银纳米线,并采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型复合氧化物,并对所合成纳米材料的光催化性能进行了初步研究。 主要内容如下: 1.概述了纳米材料的发展历程和研究现状,综述了一维纳米材料的合成、特性和应用现状。以及叙述了钙钛矿型(ABO3)复合氧化物的制备方法和光催化性质。在此基础上提出了本文的研究动机和主要内容。 2.利用溶液的双扩散法,在AAO模板的有序孔道内得到一维纳米材料卤化银纳米线。利用XRD、SEM和TEM等分析手段对模板和纳米线进行了表征。结果表明用该方法制备的AgX纳米线阵列分布均匀,取向性好,直径与AAO模板的孔径一致,大约为50nm。对合成纳米线光催化性能的测定是以罗丹明B的光催化降解为模型反应,在南京斯东柯SGH-1型多功能光化学反应仪中进行。实验结果表明,卤化银纳米线具有良好的光催化性能,其脱色率分别为DeAgCl=88.8%,DeAgBr=90.3%,DeAgI=96.6%。 3.采用溶胶,凝胶法制备了钙钛矿型复合氧化物La1-xPbxCoO3和GdCo1-XSrXO3,用XRD,SEM等手段对其进行了表征,结果表明均为钙钛矿型结构。并测定了其对活性艳红X-3B水溶性染料脱色情况。结果表明:在A位掺Pb2+后,由于引起较大的晶格畸变,极大的提高了LaCoO3的光催化活性,其中La0.6 Pb0.4CoO3效果最佳,脱色率达到83,2%。在B位掺杂Sr2+后使GdCoO3的光催化活性明显提高,当X=0.06时,即GdCo0.94Sr0.06O3的光催化活性最佳,脱色率为87.8%。
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