SnO2、SnO2-C微納米中空球制備、吸附及電化學(xué)性能.pdf

1、SnO2微納米核殼及其衍生的復(fù)合結(jié)構(gòu)因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)近年來在能源、環(huán)境等領(lǐng)域被廣泛關(guān)注。其應(yīng)用性能與制備方法、物質(zhì)組成、粒子大小、表面形貌等因素密切相關(guān)。因此，如何制備高度分散、尺寸可控的SnO2微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)是值得深入研究的課題之一。本論文利用硬模板法成功制備結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、高度分散的SnO2微納米中空球及SnO2/C復(fù)合中空球，考察其吸附性質(zhì)及電化學(xué)性能，結(jié)論如下:
　　(1)利用乳液聚合方法，控制合成聚苯乙烯(PS)微球。將

2、苯乙烯單體在水和乙醇不同比例的混合溶劑中聚合，得到粒徑可變的PS微球。進(jìn)一步將PS微球表面磺化處理，得到磺化的聚苯乙烯微球(PSS)。通過SEM、UV、IR等表征手段對微球進(jìn)行表征，結(jié)果表明:通過合成條件的變化可得到334-820 nm的PS微納米球，微球尺寸均一、單分散性能好?；腔蟮玫絇SS微球，其形貌、粒徑大小基本不變。通過IR譜圖可知，微球表面成功磺化帶有-SO3H基團(tuán)，將應(yīng)用于后續(xù)的復(fù)合結(jié)構(gòu)制備。
　　(2)利用硬模板法

3、，制備SnO2微納米中空球及SnO2/C復(fù)合中空球。以PSS為模板，利用模板表面的-SO3H與前驅(qū)體SnSO4中的Sn2+離子靜電吸附，在乙醇-水介質(zhì)中Sn2+水解得到核-殼復(fù)合結(jié)構(gòu)PSS/SnO2，經(jīng)高溫煅燒除去PSS，得到SnO2微納米中空球。將PSS/SnO2在葡萄糖溶液中進(jìn)一步水熱反應(yīng)、高溫煅燒后得到SnO2/C復(fù)合中空球。實(shí)驗(yàn)對前驅(qū)體的濃度，表面活性劑用量，反應(yīng)時(shí)間及模板選擇等做了研究。通過SEM、TEM、XRD、IR、TGA

4、、H2-TPR及BET技術(shù)深入探究兩種微納米球的結(jié)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)的氧化還原特性、比表面積、形成機(jī)理等進(jìn)行討論。優(yōu)化出簡單合理的的實(shí)驗(yàn)方案，獲得表面光滑、結(jié)構(gòu)致密，包覆厚度可控的微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)。
　　(3)將制備的復(fù)合微納米球應(yīng)用在染料溶液水處理方面。以SnO2微納米中空球及SnO2/C復(fù)合中空球?yàn)槲讲牧戏謩e對堿性品紅、亞甲基藍(lán)、剛果紅溶液進(jìn)行吸附。SnO2中空球?qū)偣t溶液的吸附模擬酸性條件下的染料吸附，并進(jìn)行再生吸附的研究，再生性