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1、鈦酸鍶(SrTiO3)是一種典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)金屬氧化物,禁帶寬度為3.2 ev,是除TiO2之外的另一類具有較大應(yīng)用潛力的半導(dǎo)體光催化材料。本研究為了獲得具有較高光催化活性的鈦酸鍶光催化劑,利用偏硅酸鈉(Na2SiO3·9H2O)輔助水熱法合成了SrTiO3介孔球,利用乙二醇溶劑熱制備了SrTiO3片狀納米結(jié)構(gòu),醇胺類溶劑熱制備了尺寸可控的SrTiO3納米球,并對(duì)各種納米結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理和光催化性能進(jìn)行了探討,取得的主要研究成果如下:
2、r> 在水熱系統(tǒng)中引入Na2SiO3·9H2O,通過水熱反應(yīng)合成出了納米顆粒自組裝的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)SrTiO3介孔球。在水溶液中Na2SiO3·9H2O產(chǎn)生硅氧(羥基)聚合基團(tuán)吸附在前驅(qū)體顆粒上形成半滲透膜,阻礙了晶粒的奧斯瓦爾德熟化,進(jìn)而導(dǎo)致納米顆粒自組裝SrTiO3介孔球的形成。由于硅氧(羥基)聚合基團(tuán)的聚合度受OH-離子濃度的影響,介孔球的大小和自組裝顆粒的尺寸及介孔結(jié)構(gòu)可以通過調(diào)節(jié)KOH的濃度來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)KOH濃度為1.0 M時(shí)
3、,比表面積和孔容達(dá)到最大值195.45 m2/g和0.342 cm3/g。
采用乙二醇為溶劑,通過溶劑熱實(shí)現(xiàn)了納米顆粒自組裝的SrTiO3片狀納米結(jié)構(gòu)的合成。乙二醇溶劑的較大粘度和在晶體表面的選擇性吸附,導(dǎo)致了少量SrTiO3納米片和大量納米顆粒的形成,這些少量納米片的存在誘導(dǎo)納米顆粒聚集形成SrTiO3片狀納米結(jié)構(gòu)。由于具有較高的比表面積,乙二醇溶劑熱合成的片狀納米結(jié)構(gòu)比水熱合成的方形SrTiO3納米顆粒相比,光催化性能
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