微波水熱法制備鎢酸錳粉體的工藝及性能研究.pdf

1、作為一種重要的無機功能材料，鎢酸錳(MnWO4)在光致發(fā)光、濕度傳感器、多鐵材料、反鐵磁材料及光催化劑等方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。MnWO4具有鎢錳鐵礦結(jié)構(gòu)，屬于單斜晶系，對稱型為L2PC，空間群為P2/c，晶體常沿(100)面呈厚板狀，或平行c軸呈現(xiàn)為短柱狀。本研究以二水鎢酸鈉(Na2WO4·2H2O)和四水氯化錳(MnCl2·4H2O)作為初始原料，選用微波水熱法(MH)直接合成出了粒狀、棒狀和球狀MnWO4微/納米晶，研究了前驅(qū)體

2、pH值、溫度、時間、Mn/W摩爾比和Mn2+濃度對產(chǎn)物的影響。以十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）和聚乙烯吡咯烷酮-K30(PVP)兩種模板劑控制MnWO4粉體的形貌。采用X-射線衍射(XRD)，透射電子顯微鏡(TEM)，掃描電子顯微鏡(SEM)，紅外光譜(FT-IR)，紫外-可見光譜(UV-vis)和光催化測試等對產(chǎn)物MnWO4的物相種類、產(chǎn)物形貌、光學及光催化性能進行了測試表征。選用亞甲基藍溶液為降解物評價MnWO4粉體的光催化性能。

3、結(jié)果表明:所制備出得棒狀、粒狀和球狀MnWO4微/納米粉體不僅在紫外區(qū)(300～400nm)具有很強的吸收性能，而且在可見光區(qū)(400～800nm)也有一定的吸收。再者，MnWO4粉體的形貌對其光催化性能也有很大的影響。
　　 堿性條件下，可獲得純相的沿[100]方向生長的棒狀MnWO4微/納米晶，長度為20～200nm，寬度為10～50nm，禁帶寬度為:2.71～2.80eV。通過控制條件可合成特定尺寸的棒狀MnWO4微/納米

4、晶，可提高其光催化性能。酸性條件下，可獲得純相的粒狀MnWO4納米晶，平均晶粒尺寸為10～50nm，禁帶寬度為:2.82～2.86eV。研究發(fā)現(xiàn)其光催化性能主要與粒狀MnWO4納米晶的結(jié)晶性能與晶粒尺寸有關(guān)。
　　 堿性條件下，且無模板劑存在，不同前驅(qū)體配比可獲得球狀MnWO4微晶。研究發(fā)現(xiàn):當Mn/W=2∶1時，所制備的微球粒子是由大量結(jié)晶性能較差的MnWO4納米棒自組裝而成，其光催化性能較差;當Mn2+濃度為0.025mol