3D花状Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O微球的控制合成、改性及光催化性质

【摘要】本论文旨在研究分级结构焦钒酸锌(Zn3(OH)2V2O7·2H2O)花状微球的控制合成,改性及光催化性质。使用简单化学沉淀法,在温和条件下较短时间内合成形貌规整分散性良好的3D花状焦钒酸锌微球,研究了分级结构的生长过程及样品光催化活性；在此基础上,利用化学沉积法制备了分级结构Ag2O/Zn3(OH)2V2O7·2H2O复合光催化剂,研究了两种半导体的复合对样品光催化活性的影响；利用简单化学沉淀法制备Cu掺杂Zn3(OH)2V2O7·2H2O,研究了不同掺杂比产物的光催化活性及其作用机理。论文主要工作概述如下：1.3D花状焦钒酸锌的控制合成及光催化性能通过简单的化学沉淀法成功制备了3D花状焦钒酸锌微球,反应条件为70℃10h,未使用任何表面活性剂。此外,通过加入不同浓度PVP作为表面活性剂达到控制微球尺寸的目的。通过XRD、FT-IR、SEM、TEM、BET、光致发光光谱(PL)、光电转换谱、UV-vis等一系列手段对合成产物进行表征。通过时间实验研究了分级结构花状微球的生长过程,探索其生长过程,样品的光催化活性通过光催化降解MB实验进行考察。结果显示,所制备的焦钒酸锌花状微球形貌规整,分散性良好,使用PVP作为表面活性剂后,微球的尺寸不同程度的减小样品的尺寸对光催化性质有较明显的影响,其中最小颗粒的样品(PVP浓度最高)显示了最高的光催化性能。2.分级结构Ag2O/Zn3(OH)2V2O7·2H2O的合成及其增强的光催化性能通过复合窄带隙的Ag2O纳米颗粒对已合成的分级结构3D花状焦钒酸锌微球进行改性,设计合成了一系列不同配比的分级结构Ag2O/Zn3(OH)2V2O7·2H2O光催化剂。通过XRD、FT-IR、SEM、TEM、TEM、PL、UV-vis等一系列手段对合成产物进行表征,并且研究了氧化银复合焦钒酸锌的可见光催化活性。结果显示：在不改变基底焦钒酸锌分级结构的前提下,直径为几十纳米的氧化银颗粒负载在3D花状微球的花瓣上。对MB的降解实验结果显示,与原样(3D花状焦钒酸锌微球)相比,所有复合样品均显示了增强的光催化活性,且随着氧化银负载量的升高其光催化活性先升高再降低,复合量为25%的样品表现了最高的光催化活性。氧化银的复合对增强的光催化活性有着重要的作用,并研究了可能的作用机理。3.Cu掺杂Zn3(OH)2V2O7·2H2O的合成、表征及光催化性能使用简单化学沉淀法制备了一系列Cu掺杂Zn3(OH)2V2O7·2H2O通过XRD、FT-IR、SEM、UV-vis等一系列手段对合成产物进行表征,通过光催化降解MB实验研究了掺杂产物的光催化活性,并研究了可能的作用机理。结果显示当掺杂比小于0.6时,产物晶相仍然为焦钒酸锌的六方晶相,SEM照片显示样品依然部分保持了3D花状微球形貌,UV-vis结果显示Cu的掺杂使样品对可见光的响应有了很大的提高,亚甲基蓝降解实验表明样品光催化活性相对于纯的焦钒酸锌花状微球有很大的提高,掺杂比为0.6的样品显示最高的光催化活性。样品特殊的微观结构和增强的光吸收是光催化性能主要的影响因素。
【作者】任明松；
【导师】宋继梅；
【作者基本信息】安徽大学，分析化学，2014，硕士
【关键词】焦钒酸锌；分级结构；制备；改性；光催化；

【参考文献】
[1]金振钢.盐雾环境对电信产品的影响[J].电信网技术.2002(06)
[2]刘光宇.面向再制造的机床部件剩余寿命预测技术研究[D].哈尔滨工业大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[3]毕大强,王祥珩,王维俭.基于测量阻抗变化的并联电抗器小匝间短路保护[J].电力系统自动化,2005,03:57-60.
[4]冯大鹏,尚长沛.基于45钢基体焊后不同回火温度对熔合区组织及韧性的影响[J].热加工工艺,2015,05:209-211.
[5]林济铿,蒋越梅,岳顺民,郑卫洪,王海林,时燕新,顾强.基于DEA/AHP模型的电力系统黑启动有效方案评估[J].电力系统自动化,2007,15:65-69+110.
[6]黄道余.中国信息化建设的历史发展及对策研究[D].中共中央党校,中共党史,2004,硕士.
[7]赵曼.波动不对称性作为土壤盐碱化强度生物指标的研究[D].东北师范大学,环境科学,2012,硕士.
[8]李炜.上市国有公司思想政治教育创新研究[D].中北大学,思想政治教育,2013,硕士.
[9]戚航.从关联理论看小说《围城》中文化负载词的英译[D].西安外国语大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[10]马琳娜.高等农业院校科研经费管理研究[D].吉林农业大学,农村与区域发展（专业学位）,2014,硕士.
[11]尤佳.以人的生存价值为前提的安全设计策略研究[D].中央美术学院,设计艺术学,2013,硕士.
[12]王斌.论徐悲鸿的绘画艺术[D].东华大学,设计艺术学,2004,硕士.
[13]傅湘玲.基于知识管理的CRM体系架构[J].情报理论与实践,2003,04:330-331+335.
[14]王康.盐度诱导太平洋牡蛎和近江牡蛎三倍体的研究[D].中国海洋大学,水产养殖,2014,硕士.
[15]邱立.双脊波导输出系统技术研究[D].电子科技大学,电子与通信工程（专业学位）,2012,硕士.
[16]周洪浩.Smad3对肝癌生长的影响及机制研究[D].华中科技大学,普外科,2013,硕士.
[17]石聪聪.拔牙矫治内收前牙引起的上下唇变化及软硬组织变化的相关性研究[D].吉林大学,口腔医学,2014,硕士.
[18]铁城.2010年诺贝尔物理奖揭晓[J].化学世界,2011,01:38.
[19]赵波波.基于UML的CBTC轨旁设备建模及实现[D].北京交通大学,2006.
[20]韩志刚.关于建模与自适应控制的一体化途径[J].自动化学报,2004,03:380-389.
[21]谭奇.面向空间DTN网络的仿真演示平台设计[D].哈尔滨工业大学,信息与通信工程,2013,硕士.
[22]田维雅.试论特情介入侦查之法律规制[D].西北民族大学,法律,2012,硕士.
[23]范钊.H9N2禽流感病毒核蛋白NP单克隆抗体的制备与鉴定[D].东北农业大学,临床兽医学,2013,硕士.
[24]王金涛.事业单位养老保险改革衔接问题与对策研究[D].上海工程技术大学,社会保障,2011,硕士.
[25]张庆翔.下鼻甲外移术与鼻通气功能改善的相关性研究[D].南京大学,临床医学（专业学位）,2013,硕士.
[26]方晨鹏.聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的结构和性能研究[D].浙江大学,材料学,2004,硕士.
[27]田喆嘉.形谱思想下产品器形的计算机图形检索和拟合研究[D].燕山大学,工业设计工程,2013,硕士.
[28]范宇.发动机油气分离器分离性能的数值模拟研究[D].天津大学,动力工程,2013,硕士.
[29]董文钧,黄欢娣,赵海新,侯丽娟.功能化钛酸盐纳米纤维生物材料:结构、机械与生物性能[A].中国化学会.第十三届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C].中国化学会:,2014:1.
[30]李振宇.日本介护保障系统对中国都市的启示[D].上海外国语大学,国际贸易学,2012,硕士.
[31]曹洁.湖南省战略性新兴产业人才开发的主要问题及对策建议[D].湖南师范大学,行政管理,2013,硕士.
[32]赖镇洲.基于流形学习的高光谱数据特征提取及分类[D].哈尔滨工业大学,控制科学与工程,2014,硕士.
[33]李颖.三峡库区流域产沙数学模型研究[D].重庆交通大学,水文学及水资源,2011,硕士.
[34]王龙.关于历史师范生“眼中好课”的研究[D].首都师范大学,学科教学,2014,硕士.
[35]张增信.热带西太平洋暖池海温分布型与中国夏季降水的关系[D].南京气象学院,气象学,2004,硕士.
[36]冯佩平.犬瘟热病毒主要结构蛋白基因在昆虫细胞中的表达及间接ELISA检测方法的建立[D].吉林农业大学,临床兽医学,2012,硕士.
[37]性清.DDZ-Ⅲ仪表在重钢应用[J].冶金自动化,1981,04:52.
[38]杨敏芬,沈媛媛,唐佳倩,徐琴,胡效亚.基于石墨烯修饰玻碳电极伏安法测定6-苄氨基嘌呤[J].化学传感器,2015,01:28-32.
[39]林鑫.城市规划管理的虚拟现实系统设计与实现[D].华中科技大学,软件工程,2013,硕士.
[40]张妍.∑-△A/D转换器的设计与研究[D].西北工业大学,电路与系统,2004,硕士.
[41]金龙,陈小宏,王守东.基于支持向量机与信息融合的地震油气预测方法[J].石油地球物理勘探,2006,01:76-80+122+127-128.
[42]李玲.基于单壁碳纳米管的新型电化学DNA生物传感器的研究[D].温州大学,物理化学,2012,硕士.
[43]余大民.原油脱水供电装置的发展[J].石油规划设计.1993(04)
[44]洪旭辉.改性环氧树脂基体及其复合材料研究[D].北京化工大学,材料学,2007,博士.
[45]尹小艳.矩阵广义Schur补的不等式[D].陕西师范大学,应用数学,2004,硕士.
[46]王士杰.1TG系列攻丝头[J].组合机床与自动化加工技术.1987(07)
[47]吴观雄.刑事立案程序理性反思与改革探讨[D].华东政法学院,诉讼法学,2004,硕士.
[48]耿琳琳.酒店网站营销功能优化研究[D].青岛大学,旅游管理,2013,硕士.
[49]王燕丽.单层球面网壳考虑地震空间相关性效应的参数分析研究[D].哈尔滨工业大学,结构工程,2013,硕士.
[50]刘小群.ATM激酶在CpG ODN增强X射线诱导A549细胞G2/M期阻滞和凋亡中的作用研究[D].复旦大学,肿瘤学,2012,硕士.