收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

二氧化锡基纳米材料的制备及其可见光催化性能的研究

韩煦  
【摘要】:光催化是一种能通过太阳能解决环境污染和能源危机的研究方向,利用半导体光催化剂来降解有机污染物是其重要的组成部分。二氧化锡(SnO_2)是一种极具潜力的半导体光催化剂,已经被广泛用于光催化反应中。但是同TiO_2一样,都属于宽禁带半导体,对可见光的利用率较低导致限制了其在光催化反应中的应用。本文通过引入氧空位和金属离子的掺杂的方法制备了一系列具有可见光催化活性的二氧化锡基光催化剂。通过蒸汽水解法成功合成了具有氧空位的SnO_2量子点光催化剂。氧空位的引入可以有效降低SnO_2半导体的禁带宽度,使其具有可见光吸收。缺陷能级的形成有助于光生电子空穴的分离与转移。SnO_2量子点比表面积远大于商业SnO_2,约是其11倍,进而获得更多的活性位点。采用甲基橙溶液为模拟污染物进行降解,发现制备的SnO_2量子点对甲基橙的降解活性远高于商业SnO_2。通过改变合成温度,发现当160℃时光催化降解活性最好。160℃合成的SnO_2量子点相比于商业的SnO_2和P25光催化活性分别提高了259.84和182.70倍。最后通过自由基捕获实验,确定了在光催化反应中的主要活性物质为超氧自由基和空穴,并以此为依据提出了可能的光催化机理。通过水热法制备出了Co掺杂的SnO_2纳米粒子,其对甲基橙的光催化降解活性相比于商业SnO_2有明显提高,当Co掺杂量为3%时降解活性最好。未掺杂的SnO_2纳米粒子和3%Co/SnO_2纳米粒子相比于商业的SnO_2光催化活性分别提高了30.4倍和133.8倍。氧空位在SnO_2纳米粒子能带中形成了缺陷能级。而Co的引入进一步提高了缺陷浓度,有效提升了光生电子的转移,并抑制了电子和空穴的复合,这也与光催化性能相对应。通过自由基捕获实验,确定了在光催化反应中的主要活性物质为超氧自由基,空穴和羟基自由基起到了辅助作用,并据此提出了可能的光催化机理。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 唐磊;匡必玲;;工作场所空气中二氧化锡的电感耦合等离子体发射光谱测定法[J];中国医疗器械信息;2018年13期
2 侯凌癸;汪文峰;黄茹婷;张乾;陈志文;;电子束辐照对二氧化锡微结构和光致发光性能的影响[J];中国科技论文;2015年06期
3 陆云;;掺锑二氧化锡半导体材料导电性的理论解析[J];广东化工;2014年03期
4 徐志珍;张文清;张建荣;;二氧化锡基质粉体的应用与生产研发[J];新材料产业;2012年08期
5 杨建广,唐谟堂,张保平,杨声海,陈艺峰;锑掺杂二氧化锡导电机理及制备方法研究现状[J];中国粉体技术;2004年01期
6 王道,纪从明,孙宇宏;二氧化锡气敏基材的制备方法[J];北京工业大学学报;1997年01期
7 杨国栋;;锡精矿化学法制取二氧化锡及氧化亚锡的技术实践[J];云南冶金;1987年06期
8 陶东平;;气体还原二氧化锡的非等温过程动力学[J];化工冶金;1988年04期
9 张维新,柳连俊;二氧化锡材料气敏机理的研究[J];半导体学报;1989年02期
10 赵兰英,程虎,李翎;三元络合光度法测定空气中二氧化锡[J];职业医学;1989年05期
11 杨正民;;生产二氧化锡的新方法[J];云南化工技术;1983年01期
12 赵永男;王祉健;董正洪;王骞;黄志强;;多孔芳香骨架负载二氧化锡锂电负极的制备与性能[J];天津工业大学学报;2019年06期
13 王艳;任衍燕;郝春燕;贾世芳;侯红串;樊彩梅;;掺锑二氧化锡电极光电催化降解甲基橙的研究[J];太原科技大学学报;2009年04期
14 高桂兰,段学臣;锑掺杂二氧化锡纳米新型导电材料的制备[J];化工新型材料;2004年01期
15 戴元宁;难选锡中矿液相氧化法制取二氧化锡[J];有色冶炼;1990年04期
16 刘立尧;二氧化锡中铅、铜、铋的导数极谱测定[J];冶金分析;1987年03期
17 陆小英;张瑞芝;;二氧化锡涂层[J];太阳能;1983年04期
18 刘学琴;;纳米二氧化锡的制备研究[J];中国粉体工业;2009年03期
19 蒋亚丝;;光学玻璃进展(9)——二氧化锡电极[J];玻璃与搪瓷;2019年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汪庆卫;宁伟;蒋守宏;沈玉君;;二氧化锡电极的研究及其发展[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
2 汪庆卫;宁伟;蒋守宏;沈玉君;;二氧化锡电极的研究及其发展[A];全国玻璃窑炉技术研讨交流会论文集[C];2004年
3 王书杰;程纲;杜祖亮;;基于单根二氧化锡纳米线器件的电流像[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
4 汪庆卫;宁伟;顾一泓;蒋守宏;;CeO_2掺杂对二氧化锡电极力学性能的影响[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
5 从长杰;袁荃;周新文;郭光辉;张克立;;硬脂酸凝胶法制备二氧化锡掺锑纳米粉末及吸波性能研究[A];中国化学会第二届隐身功能材料学术研讨会论文集[C];2004年
6 寇雪莹;张红;孙彦峰;卢革宇;;钴掺杂二氧化锡纳米纤维及其气敏特性的研究[A];中国第四届静电纺丝大会(CICE 2016)摘要集[C];2016年
7 张思文;尹博思;焦杨;刘洋;曲凤玉;武祥;;柔性衬底上二氧化锡纳米片的自组装生长[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第37分会:能源纳米科学与技术[C];2014年
8 黄延伟;张群;李桂峰;;掺钨二氧化锡透明导电氧化物薄膜的性能研究[A];中国真空学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年
9 萧子良;刘华利;钟恒飞;蒋亚丝;;耐高温抗侵蚀低着色二氧化锡电极[A];2017年全国玻璃窑炉技术研讨交流会论文汇编[C];2017年
10 金欣;王闻宇;肖长发;;锑掺杂二氧化锡涂覆型导电纤维力电行为研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄茹婷;新型二氧化锡基纳米复合材料的制备、表征及可见光催化性能研究[D];上海大学;2019年
2 江名喜;配合—水热氧化法合成锑掺杂二氧化锡纳米粉末及其吸波性能的研究[D];中南大学;2006年
3 黄燕山;石墨烯基三维大孔骨架复合材料的可控构筑及其电化学储能性质[D];上海交通大学;2015年
4 万远鑫;高性能锂离子电池负极材料的设计研究[D];南京大学;2017年
5 方丽梅;金属离子改性的二氧化锡纳米材料的制备及特性的研究[D];电子科技大学;2009年
6 刘刚;二氧化锡纳米材料的制备及其气敏性能研究[D];上海大学;2015年
7 吕洪岭;锂离子电池用锡基、铁基负极材料的制备及性能研究[D];南京航空航天大学;2014年
8 王艳丽;基于氧化钛和氧化锡纳米材料的制备及其在能量存储中的应用[D];复旦大学;2014年
9 伍水生;生物/有机分子辅助液相合成纳米材料及其性质研究[D];湖南大学;2011年
10 汪庆卫;稀土掺杂二氧化锡陶瓷电极的制备及性能研究[D];东华大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海燕;二氧化锡/碳复合材料的合成及其电化学储锂性能研究[D];南昌大学;2019年
2 韩煦;二氧化锡基纳米材料的制备及其可见光催化性能的研究[D];哈尔滨工业大学;2019年
3 吕慧玲;紫杉醇—叶酸功能化介孔中空二氧化锡纳米纤维肿瘤靶向给药体系的构建及抗肿瘤效果的研究[D];锦州医科大学;2019年
4 刘轩;基于介孔二氧化锡的尼群地平片剂的制备及其相关性质研究[D];锦州医科大学;2019年
5 丁倩;金属/二氧化锡核/壳纳米结构的制备及其光热性能研究[D];安徽师范大学;2019年
6 苏悦;基于钯负载二氧化锡材料的气敏特性研究[D];辽宁大学;2019年
7 刘晓;染料和Bi_2S_3敏化的纳米二氧化锡半导体电极在光电化学生物传感检测中的应用[D];上海师范大学;2019年
8 郭佳慧;二氧化锡/氧化锌复合物的制备及其在室温下气敏特性研究[D];郑州大学;2019年
9 谢宁;基于碳化处理的二氧化锡纳米线的气敏性研究[D];吉林大学;2019年
10 顾明;二氧化锡基催化剂的构筑及其动力学过程[D];扬州大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 记者 刘贵枝;练内功拓市场 抓机遇促发展[N];闽南日报;2009年
2 刘贵枝;导电玻璃基片生产项目花落漳州[N];闽南日报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978