5。结论 13
参考文献 13
1。引言
1。1 研究背景
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米级(长度在0。1-100 纳米),或由它们作为基本单元构成的材料,大致可以分为以下四类:零维纳米材料、一维纳米材料、二维纳米材料、三维纳米材料[1]。纳米材料大约是十到一百个原子紧密相连的尺寸,与电子的相干长度十分接近,它的性质会因为强相干作用而发生极大变化,在光学、热学、电学、磁学等方面与普通材料发生极大的差异,这引起了现代科学家的广泛关注,目前,已有不少纳米材料应用于社会生产生活各个领域。近年来,过渡金属氧化物,如氧化镍、氧化锌、氧化亚铜、氧化钨、氧化钼等作为新兴纳米材料受到了众多科学家的青睐。论文网
纳米材料中有一类全新的催化剂,解决了很多环境污染问题。当前环境问题是社会重点关注问题,水污染情况严重,其中有机污染物对水体的污染问题十分严峻,日常生活和工业生产中的多种成分都是污染源,比如卤代烃、酚类、多环芳烃等等。水体污染会通过食物链和食物网富集进入人体,相关科研人员都在积极寻找对策,争取消灭污染源。近年来,研究发现光催化材料对有机污染物有降解作用,本次论文研究对象MoO3纳米阵列对有机污染物就有高效的降解能力。
1。2研究意义
有机物造成的水体污染问题亟待解决,实际应用上出现了多种方法,包括萃取法,树脂吸附法、挥发性有机物吹扫捕集-气质联用测定法、半导体光催化法等等。半导体光催化法以其高效、可重复利用,工艺流程简单得到了广泛应用。TiO2是常用的光催化材料,但是它在处理有机污染物时往往会失去活性,MoO3纳米阵列以其高催化性能和稳定的化学活性吸引了众人的眼球。本论文对水热合成法制备MoO3纳米阵列的反应时间和煅烧温度做了探究,发展了MoO3纳米阵列的理论基础,完善了科学研究体系,同时对MoO3纳米阵列的生长机理也进行了深入研究,为三氧化钼纳米阵列在光催化材料的研制、生产和应用方面提供了理论依据,使用三氧化钼纳米阵列作为光催化剂,大大提高了实际作业效率,为实现绿色生产,高效生产做了保障,推动我国绿色产业发展,促进低碳环保型社会建设。
1。3研究流程
1。3。1制备MoO3纳米阵列
以七钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)和65%的浓硝酸为原料,控制烘箱温度180℃,反应时间不同,调整反应时间,分别为14小时、16小时和18小时,用水热合成法制备MoO3纳米阵列。
1。3。2煅烧反应产物
将制得的产物置于马弗炉中,煅烧2小时,控制煅烧温度分别为350℃、450℃和550℃,得到烘干后的产物。
1。3。3光催化性研究
以亚甲基蓝溶液为有机染料,以水热合成法直接得到的产物和煅烧后的产物为催化剂,测试其分解效率。
1。3。4实验产物表征分析
利用扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构和形貌进行表征和比较。
1。4国内外研究现状
2。MoO3纳米阵列概述
2。1MoO3纳米阵列基本性质
钼在地球上的蕴藏量较少,中国钼矿资源居世界第二,仅次于美国。三氧化钼是钼的一种重要氧化物,不溶于水,溶于酸,在碱中的溶解度更大。由于三氧化钼在形成层式结构时排列不同,导致它有三种不同物相结构:正交相(α-MoO3,热力学稳定)、单斜相(β-MoO3,热力学介稳)和六方相(h-MoO3,热力学介稳),如图2-1所示。三者均为MOO6的畸变八面体结构,正交相三氧化钼,钼原子在中心,四周均为氧原子,八面体共棱汇聚成长链,链与链之间通过八面体共顶角形成特殊二维层状结构,层与层之间用范德华力连接,单斜相 MoO3属于ReO3型结构中钨青铜结构,六方相MoO3与正交相MoO3八面体结构相似,只是链状结构再沿着 z 轴方向进行堆积,形成MoO3三维纳米阵列,这三种晶型在高温下可以发生转化。尽管晶型不同,但三者都存在大量空穴,某些一价阳离子可以嵌入其中,也可以利用此空穴进行物质运输。以钾离子为例:文献综述 MoO3光催化剂制备及性能研究(2):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_164842.html