MoO3-Fe2O3微納米材料的制備及其光催化性能.pdf

1、MoO3作為一種n型半導體，其禁帶寬度為2.8～3.2eV，具有無毒，廉價等特點，因此MoO3在光催化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。但其粒子小，難回收，容易造成二次污染。若將MoO3負載到磁性微納米顆粒上，即可利用其磁性實現(xiàn)對催化劑的回收。
　　本文以γ-Fe2O3為磁核，合成γ-Fe2O3@MoO3和γ-Fe2O3@SiO2/MoO3復合納米材料。以亞甲基藍為目標降解物，研究催化劑的光催化性能和磁性。采用 X射線衍射光譜（XRD）、場發(fā)射

2、掃描電子顯微鏡（FE-SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、傅里葉紅外光譜（FT-IR）、X射線光電子能譜（XPS）、紫外可見漫反射光譜（UV-Vis-DRS）和振動樣品磁強計（VSM）等一系列表征手段對樣品的組成、形貌、性能進行研究。研究結(jié)果如下：
　　（1）通過溶劑熱法結(jié)合煅燒過程制備了γ-Fe2O3@MoO3復合材料。在制備過程中，親水性碳層作為Fe3O4和[Mo(NH3)6]6+的鏈接紐帶。利用多種表征手段研究了煅燒溫度對復

3、合材料磁性、光催化性能和中間雜質(zhì)相的影響。結(jié)果表明：經(jīng)不同溫度煅燒后的催化劑均顯示出良好的光催化活性。此外，經(jīng)400℃煅燒后得到的γ-Fe2O3@MoO3催化劑具有良好的磁響應(yīng)性能和循環(huán)穩(wěn)定性。煅燒溫度升高，形成Fe2(MoO4)3雜質(zhì)相，降低材料的磁性能和光催化活性。γ-Fe2O3@MoO3光催化活性的提高主要是由于雜質(zhì)能級的產(chǎn)生和MoO3與γ-Fe2O3半導體間能級差的影響，促進了光生電子空穴對的高效分離。
　　（2）采用改進

4、的Stber法在γ-Fe2O3@MoO3核殼結(jié)構(gòu)光催化劑中引入SiO2中間層，制備出γ-Fe2O3@SiO2@MoO3磁性光催化劑。通過磁性測試和光催化實驗研究SiO2中間層對材料磁性、光催化性能的影響。
　?。?）通過溶劑熱法合成Fe3O4微納米粒子，再采用改進的Stber法將SiO2包覆在Fe3O4的表面形成Fe3O4@SiO2核殼材料。隨后，使用鉬酸銨作為前驅(qū)體，通過蒸發(fā)溶劑結(jié)合煅燒過程獲得γ- Fe2O3@SiO2/MoO