不同形貌SnO2材料的制備及其光催化降解污染物的性能研究.pdf

1、三維有序大孔(3DOM)材料是近年來(lái)剛剛興起的多孔材料領(lǐng)域一項(xiàng)重要研究課題。3DOM材料不僅具有通常多孔材料的一般特點(diǎn)，如比表面積大、孔隙率高等，而且還具有孔結(jié)構(gòu)排列周期性強(qiáng)、孔徑分布窄、大孔尺寸均勻可調(diào)等一系列的自身特點(diǎn)，在光子晶體、大分子吸附分離、催化劑及載體、傳感器及電極材料等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文獻(xiàn)在綜述大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)于改變SnO2的物理性質(zhì)，如其形態(tài)、顆粒尺度等方面以獲得高的比表面積和量子尺寸效應(yīng)，其催化性能可

2、以得到一定的提高。所以通過(guò)這一事實(shí)的啟發(fā)，我們將SnO2半導(dǎo)體材料做成三維有序大孔結(jié)構(gòu)，可以利用其孔結(jié)構(gòu)的高比表面積的同時(shí)還可以利用它的帶隙來(lái)提高SnO2光子晶體的光催化性能，并且在相關(guān)的工作和報(bào)告很少。
　　在本實(shí)驗(yàn)中，由Stober法制備出了單分散性較好的SiO2小球，粒徑在280nm左右。采用溶膠合成法合成PMMA小球，其粒徑分別為220nm、270nm、290nm、350nm左右。將得到的SiO2小球用垂直沉積法制備出有序

3、度很好的膠體晶體模板，而PMMA采用離心法制備出有序度較高的opal材料。以SnCl2.2H2O配制出SnO2前驅(qū)物溶膠，利用滲透法將前驅(qū)溶膠滲透到膠體晶體模板小球的空隙中，對(duì)于填充后的SiO2膠體晶體而言，對(duì)其用HF酸進(jìn)行模板的去除工作，對(duì)于PMMA膠體晶體而言，以2℃/min的升溫速度到450℃的高溫去除模板，保溫兩小時(shí)進(jìn)行晶化，得到后續(xù)所用的三維有序大孔材料。
　　對(duì)于得到的三維有序大孔材料，XRD測(cè)試表征，材料的XRD衍射

4、峰尖銳，發(fā)現(xiàn)其為銳鈦礦晶型，其結(jié)晶性良好，且已趨于完整，制備的SnO2分opal純度較高。TEM測(cè)試材料的結(jié)晶度和結(jié)晶情況，并得知其晶距為0.345nm，SEM測(cè)試觀察到其有序性較高，而SiO2反opal的有序性較低且其強(qiáng)度很低。IR測(cè)試發(fā)現(xiàn)樣品在制備過(guò)程中出現(xiàn)的雜質(zhì)，其雜質(zhì)主要是在制備模板小球是引入的。BET測(cè)試發(fā)現(xiàn)以PMMA為膠體晶體模板的三維有序大孔樣品確實(shí)存在孔結(jié)構(gòu)，且孔徑單分散性一般，比表面積能達(dá)到60 m2/g。同時(shí)將得到的