24290.三氧化鉬(moo3)微晶的制備及其光催化性能研究

1、瞎西料技大學(xué)三氧化鉬(M003)微晶的制備及其光催化性能研究學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)一級(jí)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：馬鳳蘭導(dǎo)師：曹麗云教授2014年5月三氧化鉬(M003)微晶的制備及其光催化性能研究摘要由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的光學(xué)性能，M003在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，如氣體傳感器、光致變色和電致變色器件、顯示材料、儲(chǔ)能材料及作為污水處理和空氣凈化的催化劑等。M003主要有三種常見(jiàn)相結(jié)構(gòu)：熱力學(xué)穩(wěn)定的儀M00

2、3及熱力學(xué)亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)的hM003和BM003。三種晶型結(jié)構(gòu)中，關(guān)于納米結(jié)構(gòu)多樣、穩(wěn)定性良好的僅M003一的研究較多，而亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)的hM003則相對(duì)較少。但hM003具有較高的化學(xué)活性及較窄的禁帶寬度，所以其在光催化領(lǐng)域具有巨大的研究?jī)r(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。本論文針對(duì)hM003的制備、生長(zhǎng)規(guī)律及光催化性能進(jìn)行了深入研究。本研究以(NH4)6M070244H20和濃HN03為原料，采用普通水熱法成功制備出了hM003微晶。分別研究了前驅(qū)液pH值、

3、前驅(qū)液Mo(VI)濃度、水熱反應(yīng)溫度、水熱反應(yīng)時(shí)間四個(gè)工藝因素對(duì)hMoO，的結(jié)構(gòu)、形貌及光催化性能的影響。結(jié)果表明：通過(guò)改變前驅(qū)體溶液的pH值可以實(shí)現(xiàn)hM003向0tM003的轉(zhuǎn)變，pH范圍為O5～2O時(shí)，均可以制備出純凈的六方棒狀hM003微晶，其中hMoO，與0【M003混合相的產(chǎn)物的光催化性能最好；Mo(VI)濃度為00406mol／L、水熱溫度為60～200℃、反應(yīng)時(shí)間為2～36h時(shí)均可得到純凈的hM003；Mo(VI)濃度為0

4、07mol／L時(shí)得到尺寸均勻、排列有序的棒狀結(jié)構(gòu)的光催化性能較好，水熱溫度為120℃及水熱反應(yīng)時(shí)間為24h時(shí)得到的產(chǎn)物結(jié)晶性都較差，但二者均具有較好的光催化性能。其次，利用最佳工藝參數(shù)，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)添加NaNO，、CH3COONa、CTAB、PEG一4000四種模板劑來(lái)控制產(chǎn)物的形貌，以達(dá)到改善h—M003光催化性能的目的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)NaNO，和CH3COONa作為模板劑時(shí)，所得的產(chǎn)物均為hMoO，微米棒陣列結(jié)構(gòu)；當(dāng)模板劑為PEG400