多孔氧化鐵的制備、性能及應(yīng)用研究.pdf

1、α-Fe2O3是一種環(huán)境友好型的N型半導(dǎo)體材料（Eg=2.2 eV），多用于催化，氣體傳感器、電化學(xué)電極等方面。而介孔分子篩具有的均一可調(diào)的介孔孔徑、穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)、易于修飾的內(nèi)表面、以及較高的比表面積，可用作吸附劑、催化劑、及氣體傳感器，還可以利用其有序介孔作為“微反應(yīng)器”，制備具有特殊光、電、磁等性能的納米材料。將過渡金屬組裝到介孔分子篩孔道中極大地擴展了介孔材料在催化、太陽能轉(zhuǎn)化等應(yīng)用前景和推廣價值。
　　 本論文利用非離

2、子表面活性劑OP-10和陽離子表面活性劑TBAB做復(fù)合模板劑，在酸性條件下自組裝合成介孔分子篩。通過XRD、BET、SEM、TEM對其進行表征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，合成的分子篩為典型的介孔結(jié)構(gòu)，在SEM譜圖上呈現(xiàn)為有一定厚度（35nm）的片狀介孔分子篩；TEM可以看見明暗相間的晶格線，通過電子衍射圖案得知形成的孔道為六方形；N2吸附-脫附曲線得出其比表面積為976m3/g，孔徑約為2.8nm。分析結(jié)果顯示合成的介孔材料孔徑均一可調(diào)，且具有有序的孔

3、道結(jié)構(gòu)，較大的比表面積和孔徑。
　　 在上述工作的基礎(chǔ)上，我們采用溶劑熱反應(yīng)萃取介孔分子篩的有機模板劑，創(chuàng)新性地使用原位取代的方法同時在分子篩進行孔道內(nèi)部進行組裝，成功地將α-Fe2O3顆粒引入介孔分子篩內(nèi)表面。所得樣品采用XRD、SEM、UV-vis、N2吸附-脫附曲線等一系列測試對其進行形貌、組成和性能的表征。結(jié)果表明，通過控制前驅(qū)物的質(zhì)量，可在孔道內(nèi)直接合成具有不同狀態(tài)梯度納米級的復(fù)合材料，去除模板劑的同時，將納米顆粒再分

4、散到分子篩內(nèi)部。
　　 將合成的α-Fe2O3/SiO2納米復(fù)合材料作為光催化劑，以甲基橙染料為降解對象進行分析。研究不同條件下甲基橙的降解率發(fā)現(xiàn)，在太陽光照射下，通過調(diào)節(jié)體系pH，加入H2O2，對甲基橙染料廢水降解效果最好，甲基橙的降解率在150min以內(nèi)達到90％以上。
　　 高氯酸銨（AP）作為復(fù)合固體推進劑中的重要組成部分，提高其熱分解性能的研究受到了極大地關(guān)注。本論文研究SiO2組裝的α-Fe2O3納米材料作為