【正文】 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 反應(yīng)條件對(duì)水熱法制備 ZnWO4粉體的影響研究 系 別： 環(huán)境與化學(xué)工程系 班 級(jí)： 09 無機(jī)非金屬材料 （ 2） 班 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 劉劍 2020 年 6 月 * 日 反應(yīng)條件對(duì)水熱法制備 ZnWO4粉體的影響研究 摘 要 以二水鎢酸鈉和六水硝 酸鋅為原料，采用溫和水熱法制備了鎢酸鋅（ ZnWO4）納米 粉體 。采用 X 射線衍射（ XRD） 對(duì)其物相 進(jìn)行了測定。 對(duì)其 光催化性能進(jìn)行了分析，著重研究了不同的反應(yīng)條件對(duì) ZnWO4粉體的形貌的影響 。 探討了 ZnWO4粉體的最佳反應(yīng)條件為： 反應(yīng)時(shí)間 10h，反應(yīng)溫度 190℃ ，反應(yīng)的 pH 值為 7。 關(guān)鍵詞 ： 鎢酸鋅 水熱法 反應(yīng)條件 光催化性能 The Research of Reaction conditions on the hydrothermal ZnWO4 Powders Abstract Put sodium tungstate dihydrate and zinc nitrate hexahydrate as raw material, the mild hydrothermal method was used to prepare zinc tungstate (ZnWO4) nanopowder. Xray diffraction (XRD) of its phase were determined. And its photocatalytic performance was analysised, focusing on a different reaction conditions on the morphology of the powder ZnWO4. We conclude the optimal reactions of ZnWO4 powder were: reaction time was 10h, the reaction temperature was 190℃ , the reaction pH was 7. Key words: Zinc tungstate hydrotheal reactiormn conditions photocatalytic properties 目 錄 1 引言 ................................................................................................................................ 9 水熱法簡介 ........................................................................................................... 9 水熱法概述 ................................................................................................. 9 水熱法反應(yīng)的機(jī)理 ................................................................................... 11 水熱 反應(yīng)的影響因素 ............................................................................... 11 水熱法應(yīng)用研究新進(jìn)展 ........................................................................... 12 光催化作用 ......................................................................................................... 14 光催化作用簡介 ...................................................................................... 14 光催化原理 ............................................................................................... 15 光催化材料的應(yīng)用 ................................................................................... 16 納米材料 ............................................................................................................. 17 納米材料的定義與分類 ........................................................................... 17 納米材料的性質(zhì) ....................................................................................... 17 納米材料的應(yīng)用 ....................................................................................... 18 ZnWO4粉體 ........................................................................................................ 20 ZnWO4簡介 .............................................................................................. 20 ZnWO4的制備現(xiàn)狀 .................................................................................. 21 ZnWO4 的光催化性能 ............................................................................. 22 2 實(shí) 驗(yàn) ............................................................................................................................ 24 試驗(yàn)所用儀器及原料 ......................................................................................... 24 實(shí) 驗(yàn)試劑 ................................................................................................... 24 實(shí)驗(yàn)儀器 ................................................................................................... 24 實(shí)驗(yàn)過程 ............................................................................................................. 24 納米鎢酸鋅的合成 ................................................................................... 24 粉體測試 ................................................................................................... 24 光催化性能測試 ....................................................................................... 25 3 結(jié)果分析與討論 ........................................................................................................... 27 反應(yīng)時(shí)間對(duì)鎢酸鋅粉體形貌及性能的影響 ..................................................... 27 反應(yīng)溫度對(duì)鎢酸鋅粉體形貌及性能的影響 ..................................................... 30 pH 對(duì)產(chǎn)物形貌及性能的影響 ............................................................................ 31 4 結(jié)論 ............................................................................................................................... 33 謝辭 .................................................................................................................................. 34 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................... 35 1 引言 納米材料是指 材料的基本結(jié)構(gòu)單元至少有一維處于納米尺度范圍 (一般在1100nm)。因其 具有特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，可以廣泛 地應(yīng)用在物理 、 化學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域。金屬鎢酸鹽 的納米粉體 是一類重要的無機(jī)材料，在閃爍材料、光導(dǎo)纖維、光致發(fā)光物質(zhì)、微波應(yīng)用、濕度傳感器、磁性器件、催化劑和緩蝕劑等方面具有良好的應(yīng)用前景 。特別是其光催化性能，為降解有機(jī)污染物 （甲醛、羅丹明 B 和孔雀綠）及 分解水開辟了一條新的途徑， 成為近幾年重點(diǎn)研究的無機(jī)材料之一 。 [1] 目前已用提拉法、燒結(jié)法、固相復(fù)分解反應(yīng)、溶膠 凝 膠法、共沉淀法、水熱法等制備出納米級(jí)粉狀的 ZnWO4， 其中水熱法具有合成條件溫和、結(jié)晶性能好、粒徑分布窄等優(yōu)點(diǎn) ， 是合成納米材料理想的方法之一。 [2] 本研究以 Na2WO42H2O 和 Zn(NO3)26H2O 為原料 ， 采用水熱法制備了 ZnWO4催化劑 ， 通過控制溶液的 pH 值、反應(yīng)溫度、時(shí)間等 ， 制備了不同形貌的 ZnWO4光催化劑 ， 利用 羅丹明 B 為目標(biāo)降解物 ， 探討了 ZnWO4的光催化性能。 水熱法是在 19 世紀(jì)中葉地質(zhì)學(xué)家通過模擬自然界成礦作用而 進(jìn)行研究的 。 科學(xué)家們 是于 1900 年以后才創(chuàng) 建了水熱合成理論， 并在以后的研究中向功能材料發(fā)展 ，目前已 經(jīng)通過熱液法制備了多余一百種晶體，熱液法是水熱法的另一個(gè)稱謂 ，屬于液相化學(xué)的范疇。它 要求在能承受高壓的容器中密封 ， 用去離子水作為 溶劑， 這樣化學(xué)反應(yīng)會(huì)在一個(gè)壓力相對(duì)較大溫度相對(duì)較高的環(huán)境中進(jìn)行