三氧化鎢納米結(jié)構(gòu)的制備及其性能研究.pdf

1、由于人類文明的不斷進(jìn)步,環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,包括水污染問題,有害氣體污染問題,這些環(huán)境問題,都與人類生活有著密不可分的關(guān)系,并不斷威脅著人類的生存安全。因此,尋找解決這些環(huán)境問題的有效方法,已經(jīng)成為刻不容緩的重大課題。光催化技術(shù)的出現(xiàn)為解決水污染問題提供了良好的途徑,其具有利用光能進(jìn)行降解的能力,避免了能源的損耗,并且可以將有機(jī)污染物分解為水和二氧化碳等無害物質(zhì),可以有效解決水污染中的有機(jī)污染問題;氣敏傳感器為及時(shí)發(fā)現(xiàn)有害氣體提供了保

2、證,通過應(yīng)用具有氣敏響應(yīng)的半導(dǎo)體材料可以有效檢測有害氣體。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的光催化材料的存在降解效率不高,不能完全降解等問題,而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的氣敏性材料也有靈敏度低,響應(yīng)速度慢等不足,因此,研究納米半導(dǎo)體材料,通過納米技術(shù),提高半導(dǎo)體的性能,是十分有意義和價(jià)值的工作。本論文通過制備納米結(jié)構(gòu)三氧化鎢,研究結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,主要內(nèi)容如下:
　　(1)本論文中利用水熱法制備具有納米結(jié)構(gòu)的三氧化鎢,主要原料為鎢酸鹽,通過強(qiáng)酸制弱酸的原理獲得了反應(yīng)的前

3、驅(qū)物,通過加入不同量的氯化鉀來改變反應(yīng)條件,最終制備出具有納米管組成的球形結(jié)構(gòu)、陣列結(jié)構(gòu)、片狀花結(jié)構(gòu)和棒狀花結(jié)構(gòu)的三氧化鎢,說明氯化鉀對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)具有一定的調(diào)節(jié)和控制作用。
　　(2)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行相關(guān)表征,利用紫外可見分光光度計(jì)測試產(chǎn)物的光吸收特性,利用X射線衍射判斷產(chǎn)物成分和結(jié)晶性的優(yōu)劣,通過Brunauer-Emmett-Teller(BET)吸附理論計(jì)算產(chǎn)物的比表面積,利用掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡對(duì)其表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和分

4、析。
　　(3)研究產(chǎn)物的光催化能力,選取氙燈為光源,以亞甲基藍(lán)的水溶液為光催化降解的對(duì)象,利用紫外可見分光光度計(jì)測量溶液的吸收特性,可以判斷溶液中染料分子變化的數(shù)據(jù)。通過對(duì)比不同產(chǎn)物的光催化結(jié)果,納米管組成的球形三氧化鎢具有最好的光降解能力,棒狀花三氧化鎢具有最強(qiáng)的吸附能力,說明三氧化鎢的光催化能力與其結(jié)構(gòu)和比表面積有關(guān)。
　　(4)利用電阻型氣敏測試儀器,對(duì)產(chǎn)物的氣敏靈敏度進(jìn)行測量,通過改變工作溫度判斷每一種產(chǎn)物的最佳工