金属氧化物纳米复合材料的合成及其气敏和光催化性能研究

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1、分类0一鲤Ui)C垒鱼!@密级⋯纽编号!Q2窆2S!．!12Q鱼至江菇大擎硕士学位论文金属氧化物纳米复合材料的合成及其气敏和光催化性能研究PreparationandGasSensing，PhotocatalysisPropertiesofMetalOxideNanocomposites作者姓名毯纪霞指导教师选!』!垩麴撞申请学位级别亟±专业名称应用丝堂论文提交日期2Q!垒堡垒旦论文答辩日期2Q!垒生鱼旦学位授予单位和日期江菱塞堂至Q!垒生鱼旦旦答辩委员会主席丝』窿评阅人2014年6月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作

2、所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：：旅勿程擀朗佣学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学

3、技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密“学位论文作者签名：．Ⅺ峰年移6日f9R指导教师签名冽年f江苏大学硕士学位论文摘要环境污染、能源短缺和生态破坏已经成为制约人类社会可持续发展的三大全球性问题。为了保障人类社会的可持续发展，需要发展各种污染控制技术，其中，以半导体金属氧化物为代表的气体传感材料和光催化材料在解决环境问题方面有着广泛的应用前景。本文聚焦高性能多组份半

4、导体金属氧化物气体传感材料和石墨烯基多组分半导体金属氧化物可见光驱动光催化剂的制备，并对它们的气体传感性能和光催化性能做了系统的研究。具体内容如下：(1)用简单的水热法合成了ZnO纳米粒子均匀负载在纺锤形(It—Fe203上的二元异质结构，气敏测试结果表明：该ZnO／a．Fe203纳米复合材料具有明显改善的气体传感性能，对乙醇和丙酮的检测灵敏度较单独的ZnO和a—Fe203显著提高，且最佳操作温度显著降低，对乙醇、丙醇和异丙醇的检测有一定的选择性。同时，我们还考察了ZnO／a—Fe203纳米复合材料光催化降解有机染料的性能，结果表明ZnO／a—Fe203较单独的a

5、—Fe203对罗丹明B的光催化降解性能有明显的改善。(2)用简单的水热法以纺锤形q—Fe203为基体，通过控制不同的反应条件，制备了两种不同形貌的Sn02／a—Fe203异质结构。并对所制备材料的气体传感性能进行了测试，有趣的是，它们对包括乙醇和丙酮在内的常见气体均没有明显的传感响应，我们对这种反常现象提出了解释机理。同样还研究了它们对罗丹明B的可见光光催化降解性能，发现Sn02／a．Fe203较单独的Q．Fe203的光催化降解性能有明显的改善。(3)通过溶剂热法合成了双组份金属氧化物旺一Fe203和Sn02与石墨烯的纳米复合材料a—Fe203／Sn02,rRGO

6、。利用XRD、SEM和TEM对所得复合物进行了表征。研究了该纳米复合材料在可见光条件下分别降解罗丹明B(RhB)、甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)的光催化性质，发现Fe203／Sn02／I沿O的可见光光催化活性较n．Fe203／RGO和Sn02／RGO有明显改善。(4)我们通过简单的溶剂热法制备了三元磁性复合物)，．Fe203／Sn02／RGO和),-Fe203／ZnO／RGO。所得复合物对染料污染物具有很好的吸附性能，当复合物浓度为0．6g／L，染料浓度为5mg／L时，超过92％的罗丹明BfRhB)、94％的金属氧化物纳米复合材料的合成及其气敏和光催化性能的研究

7、甲基橙(MO)和100％的亚甲基蓝(MB)可以在2min内被吸附除去。此外，所得复合物也显示出高的光催化活性。更重要的是，由于复合物具有相当大的饱和磁化强度，可以进行有效的磁分离，为废水去污提供了有效的分离平台。关键词：金属氧化物，石墨烯，纳米材料，合成，气体传感，光催化II江苏大学硕士学位论文ABSTRACTEnvironmentalpollution，inadequacyofenergyresourcesandecologicaldamageshavebecomethebottleneckquestionsforthecontinualdevelopmentf

8、orhum