二氧化鈦、二氧化錫-鈮酸鹽柱撐型光催化材料的制備與表征.pdf

1、在分子水平上設(shè)備制備特定功能的材料是二十一世紀(jì)材料科學(xué)研究的熱點之一。層狀化合物層與層之間的結(jié)合力較弱，層間具有可調(diào)控性，經(jīng)過插入改性后制得的復(fù)合材料可激發(fā)出許多優(yōu)異的物理與化學(xué)性能，在催化、吸附、光電功能等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。鈮酸鉀K4Nb6O17是一種寬帶隙的無機層狀半導(dǎo)體化合物，具有一定的光催化性能。本學(xué)位論文以它為研究對象，采用剝離-重堆積技術(shù)制備出將鈮酸鹽的介孔柱撐復(fù)合材料，并利用XRD、TG/DSC、SEM、UV-Vis、I

2、R、BET、XPS等手段對柱撐復(fù)合材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征、性質(zhì)測定和光催化活性評價。
　　 用離子交換法質(zhì)子化鈮酸鹽，進(jìn)而通過與四丁基氫氧化銨溶液反應(yīng)，將其剝離成鈮酸鹽單分子層。研究表面，其表面(う)電位在pH=4～9范圍內(nèi)較為穩(wěn)定，可與客體物質(zhì)重堆積成柱撐復(fù)合材料。
　　 采用單分子層剝離-重堆積技術(shù)，分別將TiO2、SnO2溶膠嵌入到鈮酸鹽板層間，得到層間距增量為2.2和2.82 nm，比表面積為171和140 m2/g的

3、介孔柱撐材料。UV-Vis漫散射譜、紅外光譜、XPS等測試表明，TiO2/Nb6O17和SnO2/Nb6O17柱撐材料中主、客體間存在較強的相互作用，導(dǎo)致UV-Vis吸收邊紅移，各組成元素的結(jié)合能產(chǎn)生變化。熱處理可保留柱撐復(fù)合材料的孔道結(jié)構(gòu)、高比表面積，并提高主客體異質(zhì)結(jié)的電子耦合作用。由于高比表面、介孔結(jié)構(gòu)以及主-客體之間形成的異質(zhì)結(jié)，復(fù)合材料具有良好的光催化活性，TiO2/Nb6O17和SnO2/Nb6O17柱撐材料在90 min內(nèi)