新型六方層狀鈣鈦礦化合物的合成、結(jié)構(gòu)及NiFe-,2-O-,4-摻雜TiO-,2-光催化性能.pdf

1、天津理工大學(xué)碩士學(xué)位論文新型六方層狀鈣鈦礦化合物的合成、結(jié)構(gòu)及NiFeO摻雜TiO光催化性能姓名：楊加棟申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：材料物理與化學(xué)指導(dǎo)教師：別利劍20080601A b s t r a c tA b s t r a c t’I ’1 1 i S d i s s e r t a t i o ni n c l u d e st w o s e c t i o n s ，t h ef i r s ts e c t i o ni S

2、m a i n l yr e l a t e dt os y n t h e s i sa n ds 呲眥o f h e x a g o n a l p e r o v s k i t e —i n t e r g r o w t hc o m p o u n d s ，d e t a i l so f t h i ss e c t i o ni s d e s c r i b e df r o mC h a p t e r l t o

3、4 ；I n f l u e n c eo f N i F e 2 0 4d o p i n go nt h ec r y s t a lS t n l c t u l 陀a n dp h o t o c a t a l y t i ca c t i v i t yo f T i 0 2 i sd i s c u s s e d i n t h es e c o n ds e c t i o n ．P a r t i a ls u b

4、s t i t u t i o no f M n i n 岫B a 2 ．6 C a 2 ．4 M n 4 0 1 9w i t h o t h e r t r a n s i t i o nm e t a l s ( T M = F e ，C o ，N i ，C u ) w a s s t u d i e db ys o l i ds t a t er e a c t i o nu s i n g c i t r a t e s o

5、l —g e lp r e c u r s o r s ．A n e w c o m p o u n dh a sb e e ni d e n t i f i e d ，t h e 咖c t u r ew a s e s t a b l i s h e d b ya b i n i t i a l m e t h o da n dr e f i n e d 、析t l lR i e t v e l dm e t h o d o nX &

6、#183;r a yp o w d e r d i f f r a c t i o nd a t a , m i c r o s t r u c t u r eW a so b s e r v e du s i n gS E M ．T h e m a i n f i n d i n g sa r e a sf o l l o w s ：1 ．U n d e rt h ec o n d i t i o n sw eu s e d ，M n

7、i nL a 4 B a 2 ．6 C a 2 ．4 M n 4 0 1 9c o m p o u n dc o u l do n l yb es u b s t i t u t e d b y o t h e rt r a n s i t i o n m e t a l s ( T M = C o ，C u ) w i t hv e r ys m a l l a m o 眥t ，w h e nt h es u b s t i t u

8、t i o na m o u n tg o tl a r g e ro ru s i n gF e ／N it os u b s t i t u t et h eM n ，t h es t r u c t u r ec h 鋤g e dg r e a t l y ．An e w p h a s e W a s f o u n d d u r i n g e x p e r i m e n t s ．2 ．A n e w m a n g

9、a n e s eo x i d e B a 2 ．4 C a o6 ．M n 0 5 ．1 2 5w a s s y n t h e s i z e db ya s e r i e so f e x p e r i m e n t s ．I tc r y s t a l l i z e si nt h eh e x a g o n a ls p a c eg r o u pw i t ha = 5 ．8 3 4 6 0 A ，c =

10、8 ．2 1 8 9 8 2 A ，c e l l v o l u m eo f2 4 2 ．3 0 9 7 A ’．n l e s t r u c t u r e m i g h tb ed e s c r i b e da s a l t e r n a t es t a c k i n g o f 3 H —t y p eh e x a g o n a lp e r o v s l d t eb l o c k sa n d [

11、B a 2 0 2 】s h e e t s ．I nt h eh e x a g o n a l p e r o v s k i t eb l o c k , M n a n dC a c a t i o n so c c u p yt h eo c t a h e d r a ls i t e so f t h ef a c e —s h e a r i n g o rc o m e r - s h e a r i n go c t

12、 a h e d r a , r e s p e c t i v e l y ．I m a g e so f S E M p r o v e dt h a tt h i sc o m p o u n d i sl a y e r - s t r u c t u r e d ．T h e a v e r a g e o x i d a t i o ns t a t eo fm a n g a n e s e i nt h i sc o m

13、 p o u n d i s + 4 ．2 5 ．I nt h es e c o n dp a r t , r e s u l t sr e l a t e dt oi n c r e a s i n gt h ep h o t o c a t a l y t i ca c t i v i t yb yc o n t r o l l i n gT i 0 2 p h a s e t r a n s f o r m a t i o nu

14、s i n g N i F e 2 0 4 d o p a n ta r ea sf o l l o w s ：N i F e 2 0 4 ，T i 0 2 a n d N i F e 2 0 4d o p i n g T i 0 2n a n o p a r t i c l e s w e r e p r e p a r e d b y c h e m i c a lp r e c i p i t a t i o na n ds o

15、l - g e l m e t h o d ，r e s p e c t i v e l y ．S a m p l e sp r e p a r e dw e r ec h a r a c t e r i z e d 誦t 1 1X - r a y d i f f r a c t i o n ．A l s os t u d i e dw e r et h ei n f l u e n c eo f N i F e 2 0 4 d o p

16、 a n to nt h ea n a t a s e t om t i l ep h a s e t r a n s f o r m a t i o n o fT i 0 2 a n d t h e p h o t o c a t a l y t i c a c t i v i t y o fN i F e 2 0 4 d o p e d T i 0 2n a n o p o w d e r sb ye o s i nd e g r

17、a d a t i o nu n d e rs u n l i g h ti r r a d i a t i o n ．T h e r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ep h a s et r a n s f o r m a t i o no f t i t a n i af r o ma n a t a s et of u t i l ew e r er e s t r a i n e db yN

18、i F e 2 0 4 d o p i n g ．I na d d i t i o n , t h ep h o t o c a t a l y t i c a c t i v i t yo f T i 0 2 d o p i n g 、析t l la p p r o p r i a t e N i F e 2 0 4 c o n t e n t c o u l d b ei m p r o v e do b v i o u s l y

19、 ，a n da ni n c r e a s ei nt h ea c t i v i t yb yaf a c t o ro f 2r e l a t i v et op u r eT i 0 2n a n o m a t e r i a l s W a s o b t a i n e d u n d e r t h eo p t i m a lc o n d i t i o n s ．K e y w o r d s ：H e x