不同微观形貌和晶型氧化铟纳米催化剂的制备及其光催化降解甲苯性能的研究

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1、犬遣裡－大牵ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士奪位ｉ２文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ—＜Ｉ５１不同微观形貌和晶型氧化铟纳米催化剂的制备及其光催化降解甲苯性能的研究工程学科专业环境作者姓名＾５：５指导教师———琴＿＿赛２０１５年６月答辩日期硕士学位论文不同微观形貌和晶型氧化铟纳米催化剂的制备及其光催化降解甲苯性能的研究ＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＩｎＯＮａｎｏｃａｔａｌｓｔｓｗｉｔｈＤｉｆｆｅｒ

2、ｅｎｔｉａｙＭ－ｉｃｒｏＭｏｒｈｏｌｏｉｅｓａｎｄＣｒｓｔａｌｌｉｎｅＰｈａｓｅｓｐｇｙａｎｄＴｈｅｉｒＰｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＤｅｇｒａｄｉｎｇＴｏｌｕｅｎｅ作者姓名：张千哲学科、专业：环境工程学号：２１２１８０２３指导教师：李新勇教授２０－：１５５完成日期上《生理工丈摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明：作者郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研

3、究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目／ｆｔ：不同後現？梦ｔｕ糊ｎ作者签名：＾斗＃日：／ｒ／ｒ日期年／月大连理工大学硕士学位论文摘要一光催化降解有机污染物作为种高级氧化技术，在环境污染物治理和控制领域内发挥着重要作用Ｘ１２

4、０３作为光催化材料，具有光响应能力强、化学稳定性强、热稳定性。１。强和容易合成各种微观形貌等优点，在光催化降解有机污染物方面具有很高的应用价值一然而，Ｉｎ０为光催化材料也有两个显著的缺点：是由于Ｉｎ２０３材料本身的禁带宽度２３作较大，只对紫外光有较好的吸收能力，而对在太阳光中占很大比重的可见光几乎没有吸二－收能力１１０３材料所产生的光生空穴电子对容易发，不能充分利用太阳光的光能；是１２生复合，降低了材料的光降解效率。上述两个问题的存在，限制了Ｉｎ２０３材料的光催化性能。本论文通过对１１１２０３光催化材

5、料进行微观形貌调控和晶型调控，使１１１２０３材料的光催化性能得到提高。主要研究成果如下－（１）利用溶剂热法制备出无形态纳米颗粒、微米球和空心微米球三种不同微观形貌的ｂｃｃ－０Ｉｎ２３光催化材料，实现了对Ｉ１１２Ｏ３光催化材料的微观形貌调控。然后，对所制备的不同微观形貌样品进行ＸＲＤ－、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＤＲＳ和氮气吸附脱附表征分析。结果表明空心微米球样品的微观形貌为典型的空心薄壳结构，光吸收边界达到４８０ｎｍ，孔径分２２？布集中在１０ｎｍ，比表面积达到７３．８ｍ／ｇ，具有较强的光催化性能。同时，以气

6、态甲苯为目标降解物，考察了所制备的不同微观形貌样品的光催化降解性能。结果表明空心微米球样品在５ｈ降解率就已达到９７．２１％。此外，对样品进行了ＥＳＲ表征测试，结果表明空心微米球样品能够产生更多的活性自由基。２利用溶剂热法成功制备出ｂｃｃ－－－（）／ｒｈｌｎ２０３混晶纳米催化材料以及ｂｃｃＩｎｚＣｂ和ｒｈ－Ｉｎ２０３两种单晶纳米催化材料，并能通过适当地控制反应时间合成出不同比例的ｂｃｃ－－／ｒｈＩｎ２０３混晶纳米催化材料，实现了对ＩｎｚＯｓ纳米催化材料的晶型调控。然后对所制－ｃ－备的样品进行了Ｘ

7、ＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＨＲＴＥＭ和ＤＲＳ表征分析。结果表明ｂｃＺｒｈＩｎｚＣｂ“”混晶样品的微观形貌为杨梅状球体，各个晶型的晶面相互重叠和交错，有异相结形成，考察，对可见光的吸收能力为单晶样品的１０倍。同时，以气态甲苯为目标降解物－－了所制备的不同晶型１１１２０样品的光催化降解性能ｂｃｃＺｒｈＩｍＣｂ混晶样品在３。结果表明反应进行到５ｈ时的降解率达到９７．６５％。ｓｎ关键词：光催化降解微观形貌调控晶型调控；ＶＯＣ；０３；；Ｉ２－－Ｉ不同微观形貌和晶型氧化铟纳米材料的制备及其光催化降解甲苯性能的研

8、究ＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＩｉ＾ＯＮａｎｏｃａｔａｌｓｔｓｗｉｔｈＤｉｆｆｅｒｅｎｔ；ｙＭ－ｉｃｒｏＭｏｒｈｏｌｏｉｅｓａｎｄＣｒｓｔａｌｌｉｎｅＰｈａｓｅｓｐｇｙａｎｄＴｈｅｉｒＰｈｏｔｏｃａｔａｌｔｉｃＰｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆＤ