一维氧化物纳米纤维的静电纺丝制法及纤维性质的研究

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1、中文图书分类号：O484.4密级：公开UDC：530学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：一维氧化物纳米纤维的静电纺丝制法及纤维性质的研究论文作者：申震学科：物理学指导教师：邓金祥论文提交日期:2017年4月UDC：530学校代码：10005中文图书分类号：O484.4学号：S201406077密级：公开北京工业大学理学硕士学位论文题目：一维氧化物纳米纤维的静电纺丝制法及纤维性质的研究英文题目：STUDYONFIBERPROPERTIESANDONEDIMENSI

2、ONOXIDENANOFIBERSFABRICATEDBYELECTROSPINNING论文作者：申震学科专业：物理学研究方向：新型材料物性及应用申请学位：理学硕士指导教师：邓金祥教授所在单位：应用数理学院答辩日期：2017年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的

3、同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：申震日期：2017年5月22日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：申震日期：2017年5月22日导师签名：邓金祥日期：2017年5月22日摘要摘要半导体材料理化性质稳定、催化效果好，因此被广泛应用于催化能源领域。随着纳米材料的兴

4、起，将半导体材料制成纳米量级也是必然趋势。一维纳米结构的半导体材料比表面积大，孔隙众多，更适合作为催化剂材料，静电纺丝法是制备一维纳米材料的重要方法，静电纺丝法简单易行、成本低、适用性广，因此利用静电纺丝法制备一维纳米纤维成为国内外的研究热点。本文主要研究静电纺丝法制备TiO2与ZnO纳米纤维以及纤维的各项性能等内容。本文研究了不同纺丝工艺下制备得到的无机纳米纤维的形貌特征，在一定条件下得到TiO2纳米纤维，比较了在不同退火温度下样品的结晶情况，随着温度升高，TiO2纳米纤维逐渐由锐钛矿相转变为金红石相。测

5、试比较不同退火温度下样品的红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱，这些信息均显示出TiO2的特征曲线。测试样品的透射光谱，并用Tauc公式计算不同退火温度的纳米纤维的光学带隙分别为3.46eV、3.38eV、3.18eV。此外，对样品的光催化性能进行测试，发现随着金红石相TiO2的成分增加，催化效率与速率逐渐增加。本文也用同样的方法制备得到了ZnO纳米纤维，研究了不同退火温度下ZnO纳米纤维的性能。400℃退火下的样品在SEM图像中该样品不够明亮。测试比较了不同退火温度下样品的红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱，说明所得样

6、品为ZnO纳米纤维。测试样品的透射光谱，利用Tauc公式计算样品的光学带隙，得到500℃与600℃退火下样品的光学带隙分别为3.72eV、3.79eV。测试所得样品的光催化性能发现500℃的样品催化效果更好，600℃样品催化速率更快。本文还对ZnO-TiO2纳米材料的光催化性能进行了探究，这种复合半导体材料的催化效果与催化速率都优于单一纤维。关键词：静电纺丝；纳米纤维；二氧化钛纳米纤维；氧化锌纳米纤维；光催化IAbstractAbstractSemiconductormaterialsarechemical

7、lyandphysicallystable,andshowgoodcatalyticeffect,sotheyhavebeenwildlyusedtocatalysisandenergyfield.Withthedevelopmentofnanometermaterials,nanometerlevelsemiconductormaterialisalsoinevitabletrend.Greatersurfaceareaandmoreporusshowintheonedimensionmaterials，

8、whichcanbegoodcatalysts.Electrospinningisaverysignificantmethodtogetonedimensionmaterial,thismethodissimple,lowcost,andwideapplicability.Soelectrospinninghasbecometheresearchfocusbothmainlandandabroad.Inthisp