一維銦基化合物異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米材料的靜電紡絲合成及光催化性質(zhì)研究.pdf

1、地球上所有的能源都來自太陽能，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類對地球上現(xiàn)有資源依賴越來越嚴(yán)重的同時，對太陽能輻射的利用也提高到日程上來。由于社會的發(fā)展，產(chǎn)生的環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，怎樣高效的利用太陽能解決能源問題和環(huán)境污染問題是科學(xué)研究永恒不變的話題。
　　本論文主要采用靜電紡絲技術(shù)制備一維納米材料，并研究材料光催化降解有機(jī)染料的性能。論文主要分為六部分：
　　第一部分是前言，主要介紹了系列氧化物光催化材料，光催化的機(jī)理和應(yīng)用，靜電

2、紡絲的發(fā)展以及采用靜電紡絲法制備氧化物的發(fā)展。
　　第二部分是 ZnO/In2O3異質(zhì)結(jié)構(gòu)微米帶的制備與表征。通過溶膠-凝膠結(jié)合靜電紡絲法合成了ZnO/In2O3異質(zhì)結(jié)構(gòu)微米帶。600℃熱處理后，微米帶保持了較好的一維形貌，有明顯的長方形的截面，厚度和寬度之比大約是1:10。多晶微米帶的物相通過XRD研究，形貌通過SEM和TEM電鏡表征。在可見光照射下，異質(zhì)結(jié)構(gòu)微米帶對甲基橙有較好的降解效果，3h降解率超過94％。
　　第三

3、部分通過靜電紡絲技術(shù)與煅燒工藝相結(jié)合，成功合成了ZnO/In2O3異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米管，并進(jìn)行了表征。ZnO/In2O3納米管的形成機(jī)制是基于聚乙烯吡咯烷酮分解引起的相分離。光催化降解實(shí)驗(yàn)顯示，與單組分的ZnO和In2O3材料相比，ZnO/In2O3納米管的光催化性能明顯增強(qiáng)。
　　第四部分是 CuO/In2O3異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米帶的制備。通過靜電紡絲技術(shù)，采用PVP(K-90)，醋酸銅，硝酸銦，去離子水和無水乙醇組成的溶膠制備而成。研究表明

4、，納米帶的寬度和厚度分別約為400 nm和幾十個微米。在模擬太陽光照射下，與單一的CuO和In2O3化合物相比，異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米帶表現(xiàn)出增強(qiáng)的光催化活性。
　　第五部分主要比較了三種纖維的制備和形貌，通過電紡過程制備了三個不同形貌的纖維。研究發(fā)現(xiàn)三種纖維直徑范圍從200 nm到1μm。電紡過程和煅燒過程對一維形貌的形成與否有重要影響，一維結(jié)構(gòu)形態(tài)與也無機(jī)鹽的種類有關(guān)。因?yàn)槠淠z纖維的特殊的熱力學(xué)性質(zhì)，異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米纖維的獲得比單一纖維更