微波水熱法制備釩酸鐵粉體及光催化性能的研究.pdf

1、濁壓料技大學(xué)論文題目：微波水熱法制備釩酸鐵粉體及光催化性能的研究學(xué)科門類：工學(xué)一級學(xué)科：材料科學(xué)與工程培養(yǎng)單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院碩士生：林菡導(dǎo)師：談國強教授2013年5月微波水熱法制備釩酸鐵粉體及光催化性能的研究摘要能源危機和環(huán)境污染是當(dāng)今世界面臨的亟待解決的兩大難題。半導(dǎo)體光催化技術(shù)因其在可循環(huán)能源和環(huán)境凈化方面的潛在應(yīng)用而成為當(dāng)前研究的一個熱點。釩酸鐵作為新型光催化劑釩酸鹽系列中的新興成員，研究發(fā)現(xiàn)其對碳氫化合物有很好的催化作用，

2、可通過光催化降解有機污染物。釩酸鐵片層狀結(jié)構(gòu)的組成為FeO多面體和V04四面體。其帶隙寬度比Ti02光催化劑窄，在可見光和紫外光區(qū)域均有光響應(yīng)，有望可以拓展新型光催化劑的應(yīng)用范圍。論文通過微波水熱法制備了FeV04、Fe2v4013和具有吸附性的非化學(xué)計量比Feo716V128404粉體。以X射線衍射儀(XRD)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、X射線光電子能譜(XPS)、氮吸附比表面積測定儀(BET)、紫外可見漫反射光譜(WVis

3、)及熒光光譜(PL)等測試手段對樣品進行表征，并研究了工藝因素對其物相、形貌和光性能的關(guān)系。樣品的光催化性能通過對羅丹明B的降解表征。以Fe3(N03)3“9H20和NH4V03為原料溶于去離子水，通過調(diào)整前驅(qū)液濃度、n(Fe)／n(V)摩爾比、前驅(qū)液pH值，煅燒溫度以及保溫時間等工藝因素，制備了一系列FeV04樣品，優(yōu)化了純相三斜型FeV04的合成條件。實驗結(jié)果表明：前驅(qū)液濃度和n(Fe)／n(V)摩爾比對FeV04產(chǎn)物的物相沒有影響

4、但對其結(jié)晶強度有一定影響。前驅(qū)液pH值影響物相的形成，pH大于或小于3O時，樣品中有Fe203或V02雜質(zhì)相，影響光催化活性。煅燒溫度對產(chǎn)物的結(jié)晶度和粒徑大小有較大影響。延長保溫時間，樣品的物相沒有發(fā)生變化，但形貌結(jié)構(gòu)有一定改變。當(dāng)前驅(qū)液濃度為015mol／L、n(Fe)／n(V)摩爾比為1、前驅(qū)液pH值為3O、微波180℃反應(yīng)120min、550℃煅燒保溫3h時，產(chǎn)物為晶態(tài)三斜型棒狀FeV04，棒狀結(jié)構(gòu)長徑比較大，粒徑約為150nm。