【正文】 ............... 14 光催化原理 ............................................................................................... 15 光催化材料的應用 ................................................................................... 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 驗 ............................................................................................................................ 24 試驗所用儀器及原料 ......................................................................................... 24 實 驗試劑 ................................................................................................... 24 實驗儀器 ................................................................................................... 24 實驗過程 ............................................................................................................. 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 反應時間對鎢酸鋅粉體形貌及性能的影響 ..................................................... 27 反應溫度對鎢酸鋅粉體形貌及性能的影響 ..................................................... 30 pH 對產(chǎn)物形貌及性能的影響 ............................................................................ 31 4 結(jié)論 ............................................................................................................................... 33 謝辭 .................................................................................................................................. 34 參考文獻 .......................................................................................................................... 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)。6H2O 為原料 ， 采用水熱法制備了 ZnWO4催化劑 ， 通過控制溶液的 pH 值、反應溫度、時間等 ， 制備了不同形貌的 ZnWO4光催化劑 ， 利用 羅丹明 B 為目標降解物 ， 探討了 ZnWO4的光催化性能。 目前， 合成無機粉體 材料的方法主要有氣相法 、液相法和 固相法 ， 而近年來研究比較多的制備方法是 液相法中的水熱法 (也叫熱液法 )， 也是公認的比較有發(fā)展前途的方法之一。這里存在的主要問題是隨著水熱溫度的升高晶粒尺寸的穩(wěn)定性會逐漸降低，在有些條 件 下尺寸過小的顆粒會溶解。 因為在水熱條件下尿素會隨著溫度的升高逐漸分解產(chǎn) NH3和 CO2， NH3作為沉淀劑能迅速改變?nèi)芤旱?pH 值。但其也有固有的缺點，首先是其設備復雜，需要將球磨機和水熱反應釜結(jié)合起來，這 也增加了平時維護保養(yǎng)得費用降低了安全運行時間。 nm)。 選擇助催化劑也是有一定的原則的，一般按照以下原則 ： 為了 使得光生載流子能 產(chǎn)生 定向輸運 助催化劑與催化本體材料之間必須能夠形成歐姆接觸 ； 催化本體材料與 助催化劑 必須 具有匹配的費米能級 來 保證光生電子的有效轉(zhuǎn)移。 根 據(jù)預 測，僅 在化妝品方面 ， 日本每年作為防曬劑的原料 ， 需求納米 TiO2 近 l000t。 原級顆粒：粉碎過程中最先形成的粉體的顆粒。舉例來說 ，具有導熱性 或者耐熱性 ，光致發(fā)光性 ，鐵磁性，順磁性， 耐腐蝕性 和 耐磨性，另外，還可以使 一些材料具有 介電性 和 超導電性 。除此之外，納米粒子還可以被添加到塊體材料的空隙中，用以改善材料的剛度、強度潤滑性、 和摩擦性等 ， 可以廣泛的應用于造紙工業(yè)、 石油行業(yè)、 機械行業(yè) 和核工業(yè)等領域 （ 2）在光學方面的性能及應用 材料 所表現(xiàn)出的光學性能與材料的 內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)有著十分密切的聯(lián)系，這是由于 納米材料的結(jié)構(gòu) 與 常規(guī)宏觀材料的結(jié)構(gòu) 有著很巨大差異 。 晶體晶格的震動形 式 對材料的熱膨脹性能影響較大，當晶體點陣做線性振動時，材料不會發(fā)生膨脹現(xiàn)象。在 [ZnO6]八面體中， 6 個 O2和 Zn2+結(jié)合成 [ZnO6]八面體，它們之間以棱 相接，并且與 c 軸平行，呈鋸齒形的鏈狀形態(tài)，而在 [WO6]八面體中， W6+與鄰近的 4 個O2相連，形成 [WO4]2四面體，并且 W6+又與周圍較遠的兩個 O2相連，構(gòu)成了 [WO6]八面體，它們也是以棱相接，平行于 c 軸，呈鋸齒形的鏈狀結(jié)構(gòu)，并且處于 [ZnO6]八面體形成的鏈狀結(jié)構(gòu)之間， [WO6]八面體的四個頂角與 [ZnO6]八面體相連，所以ZnWO4 的晶體為近層狀結(jié)構(gòu)，且平行于 {100}。將 硝酸鋅 (Zn(NO3)2這與 表明它們 對于 光吸收 是由于 其本身帶間躍遷， 并不是 非雜質(zhì)能級 所起 的作用， 從而 非常 有效地避免了 由于 雜質(zhì)形成復合中心而 使 催化效率 降低 。物質(zhì)的 物相 、 結(jié)構(gòu) 、結(jié)晶性以及晶粒尺寸的大小都可以通過 X 射線衍射法進行分析。,β=176。用 500W 汞燈 進行催化時 ， 進行 光催化降解 反應 30min 時， 大約 60%左右的 RhB 已經(jīng) 被降解 ，到 128min 時 剩余 RhB 被完全降解 了 ， 當我們換上 1000W 的汞燈時 ， 同樣在 光催化 反應 30min 時 進行測量 ， 我們得出大約有 85%左右的 RhB已經(jīng) 被降解，到 80min 時， 剩余 RhB 也 被完全降解。 暗反應完畢，打開 1000W 汞燈，使 其照射 RhB 水溶液，利用鎢酸鋅粉體的光催化作用降解 有色成分 ， 大約 隔 15min 就 取樣 約 10ml，離心，去除 頂層 懸浮 的 顆粒。 人生只如初見，每一張笑臉都印在了腦海里。你們伴隨我 們走過了人生中重要的四年，在此，謝謝你們的幫助，謝謝你們的陪伴。 PH 值對合成產(chǎn)物的光催化性能和形貌具有明顯影響， 通過改變反應溶液的 pH值可以對產(chǎn)物的形貌進行控制，使晶體中具有高活性的晶面中的原子更多的暴露于晶體表面，從而提高產(chǎn)物的光催化性能。結(jié)果表明： 產(chǎn)物的結(jié)晶性能隨著 反應溫度 的不斷升高而逐漸加強 ，光催化性能 為最佳時的反應溫度是 190℃ 。在反應 的 初期階段， 生成的產(chǎn)物不能很好地結(jié)晶 ， 大量的晶體缺陷存在于晶體結(jié)構(gòu)中 ，使受到紫010 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165反應時間濃度反應6 h反應8 h反應1 0 h反應1 2 h 外光激發(fā)所產(chǎn)生的 空穴 和 電子 的復合 后湮滅的機 率提高，所以水熱反應時間為 10h的產(chǎn)物 光催化效率 要明顯高于 反應時間為 8h 的產(chǎn)物光催化效率 。首先配制 200mL 濃度為 105mol/L 的 RhB 水溶液，將 的 ZnWO4納米晶直接放入此溶液中，在光催化之前，暗反應 30min，使其達到吸附平衡，然后在 上海比朗的 BLGHXV 光化學反應儀中，采用 500W 汞燈照射，進行光催化反 應。 （ 1） X 射線衍射分析（ XRD） 在研究產(chǎn)物 ZnWO4 納米粉體的物相的組成及結(jié)構(gòu)時，采用日本理學的 全 自動X射線衍射儀（ Xray diffraction， XRD）（ 型號為 Rigaku D/max2200PC 型）來對樣 品進行分析，主要是為了判斷物質(zhì) 的組成和 物相的結(jié)構(gòu)。在 1999 年， Akihiko Kudo 和 Statoshi Hijii 等報道了 在波長大于420nm 的光輻射下 Bi2WO6具有光催化活性 [18]。將懸濁液在干燥箱中干燥，將得到粉末在研缽中研磨，過 200 目 篩，取適量粉末 壓制成原片，用碳棒電爐加熱到 1000~1200176。 ZnWO4 晶體 屬于單斜晶系，陽離子 W6+和 Zn2+都與氧原子 形成 六配位， Zn 原子 和 W 原子構(gòu)成氧八面體有序六方 最 緊密堆積。 （ 5）在熱學方面的性能及應用 比熱、 熱穩(wěn)定性 和 熱膨脹 主要表現(xiàn) 了材料的熱學性能 。在環(huán)境溫度較低的情況下 ， 隨著一般的宏觀材料的尺寸的減小，當其到達一定值時 ，它 就成為了納米材料，而它 顯示出了納米材料應有的比較好的韌性和塑形性而 不表 現(xiàn)為原有的脆性 。粉體的其他行為包括流動性、摩擦特性、及濕顆粒群的一些特性等。目，既是每英寸長的標準試驗篩上篩孔的個數(shù)。 由于納米粒子的 誘導光吸收帶藍移 和 小尺寸效應，可以使原來在紫外波段沒有吸收能力的常規(guī)材料通過納米技術的改造 ，使其納米化， 而產(chǎn)生寬頻 帶強紫外 的 吸收能力 ， 這就為設計新型的