钾钨青铜基纳米材料可见光光催化性能与近红外阻隔性能的研究

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1、硕士学位论文钾钨青铜基纳米材料可见光光催化性能与近红外阻隔性能的研究作者姓名蔡李刚学科专业材料学指导教师吴笑梅副教授所在学院材料科学与工程学院论文提交日期2018年6月ResearchontheVisiblelightphotocatalyticpropertiyandNear-infraredshieldingofPotassiumTungstenBronzeNanomaterialsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：CaiLigangSupervisor：Prof.WuxiaomeiSouthC

2、hinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：学校代号：10561学号：201520115247华南理工大学硕士学位论文钾钨青铜基纳米材料可见光光催化性能与近红外阻隔性能的研究作者姓名：蔡李刚指导教师姓名、职称：吴笑梅副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：材料学研究方向：纳米材料论文提交日期：2018年5月4日论文答辩日期：2018年5月29日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：张志杰委员：周曦亚吴笑梅钟明峰黄浩良摘要随着社会的不断发展，生态环境的恶化与传统能源的枯竭等问题日益严重，环保与

3、节能引起了世界各国的广泛关注。钨青铜材料的出现为有效解决能源与环保问题提供了一种新的方法。钨青铜材料在智能窗领域的应用是建筑节能的有效手段；而钨青铜基光催化材料可以通过光的催化作用降解空气和水中的污染物，有利于环保。近年来，钨青铜的近红外阻隔性能以及光催化性能逐渐成为了热点。一方面，钨青铜近红外阻隔性能的原理是材料因表面等离子体共振效应而吸收近红外光，然而关于钨青铜表面等离子体共振效应影响因素的研究未见报道；另一方面，可见光占太阳光总能量的43%，然而关于钨青铜材料可见光光催化性能的研究却鲜有报道。本论文分别制备了钾钨青铜纳米材料、钾钨青铜基复合材料，对材料的组成、结

4、构进行了表征，并研究了材料的可见光光催化性能、近红外阻隔性能、隔热性能。具体内容包括以下几个部分：（1）采用溶剂热法制备了钾钨青铜，研究了反应物中氯化钨浓度对钾钨青铜形貌的影响，研究了不同形貌钾钨青铜的可见光光催化性能、近红外阻隔性能及隔热性能。当氯化钨浓度分别为15mg/mL、20mg/mL、25mg/mL时，钾钨青铜的形貌分别为纺锤状、微球状及花状。微球状的钾钨青铜的可见光光催化性能最强，可见光照射下2h后罗丹明B降解了77%。近红外阻隔性能大小：纺锤状＞微球状＞花状，纺锤状钾钨青铜薄膜的近红外阻隔率达59.08%，隔热温差为7.1℃。（2）采用化学沉淀法制备了K

5、0.3WO3/Ag2O复合材料，研究了氧化银负载对复合材料可见光光催化性能、近红外阻隔性能以及隔热性能的影响。随着Ag2O负载量的增加，复合材料的可见光光催化性能逐渐增强，可见光照射下30min后罗丹明B的降解率从11.8%增加到了98%。随着Ag2O负载量的增加，复合材料的近红外阻隔率从59.08%降低至29.22%，隔热温差从7.1℃降至2.3℃。（3）采用化学还原法制备了K0.3WO3/Ag复合材料，研究了银负载对复合材料的可见光光催化性能、近红外阻隔性能以及隔热性能的影响。负载Ag提升了复合材料的可见光光催化性能，当Ag的理论负载量为1wt%时，复合材料的可见

6、光光催化性能最佳，可见光照射下120min后罗丹明B降解了92.9%。随着Ag负载量的增加，复合材料的近红外阻隔率有所下降，最低为49.47%，隔热温差最小为4.7℃。关键词：钾钨青铜；可见光光催化；近红外阻隔；Ag2O；AgIABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofsociety,thedeteriorationoftheecologicalenvironmentandthedepletionoftraditionalenergyarebecomingmoreandmoreserious.Ithasattractedwideatt

7、entionfromallcountriesintheworld.Theappearanceoftungstenbronzematerialsprovidesanewwaytosolvetheproblemofenergyandenvironmentalprotectioneffectively.Tungstenbronzehasanimportantapplicationvalueinenvironmentalpurification,sensorandsmartwindowbecauseofitspropertiesApplicationoftu