ceo- 2c2-及其复合氧化物的制备与光催化性能研究

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1、分类号：——UDC：——密级：编号：工学硕士学位论文Ce02及其复合氧化物的制备与光催化性能研究硕士研究生；指导教师；学位级别：学科、专业：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：闫慧君李占双教授工学硕士应用化学材料科学与化学工程学院2008年6月lO日2008年6月18日哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要本文对有序介观结构Ce02及复合氧化物的控制合成与性能进行了研究。利用水热法合成出晶型完整的纳米Ce02与介孔Ce02．Zr02复合氧化物，以及采用溶剂蒸发诱导自组装法一步合成了一系列介孔Ce02．Ti02复合氧化物材料。研究了纳米Ce02和介孔Ce02．Zr02、

2、Ce02．Ti02复合氧化物材料的光催化性能，并对其合成方法、结构表征作了深入探讨。采用水热合成法制备了纳米Ce02，通过XRD、TEM、FT．IR等测试手段对产物的物相结构、形貌和纳米尺度进行了表征。结果表明制得的纳米Ce02粒子为萤石结构，且分散性较好，分析了热处理温度对Ce02粒子大小的影响。以罗丹明B的光降解为模型反应研究了在紫外光照射下的光催化活性，水热法制备的纳米Ce02粒径小，吸光能力强，光催化活性高。采用水热合成法制备了不同zr02引入量的介孔Ce02-Zr02复合氧化物。研究结果表明，Zr02的引入有效抑制了光生载流子的复合，保持了Ce02和Zr02原有的特性，而且使所合

3、成的介孔复合氧化物具有更高的比表面积和热稳定性，同时由于金属离子Zr和Ce离子半径不同，介孔Ce02．Zr02复合氧化物形成的氧缺位使反应物更容易活化，从而提高了光催化性能。特别是Ce：Zr摩尔比为2：1、水热温度为1600C的介孔Ce02．Zr02复合氧化物催化剂表现出最好的光催化活性。利用XRD、FT-IR、RamRtl、XPS、TEM、N2吸附．脱附等测试技术对溶剂蒸发诱导自组装法合成的介孔Ce02．Ti02复合氧化物进行了表征，发现所制备的样品经3500C焙烧后，模板剂被完全去除，而且为有序介孔结构，粒径小，比表面积大。并对不同焙烧温度、及不同Ti／Ce摩尔比的样品进行光催化降解罗

4、丹明B的性能研究，结果表明经5000C焙烧、Ti：Ce--I：0．1的介孔Ce02．Ti02复合氧化物具有最高的光催化活性。关键词：纳米Ce02：介孔材料；复合氧化物；光催化哈尔滨T程大学硕+学位论文ABSTRACTThecurrentdissertationconcernsstudyonthecontrolledsynthesisandpropertiesofCe02anditsmixedoxides、航tllorderedmesostructures．Thenano—scaleCe02particles、析mlligllcrystallinityandmesoporousCe02-Zr

5、02mixedoxidesarepreparedbythehydrothermalmethod，thenaseriesofmesoporousCe02·-Ti02mixedoxidesarcalsosynthesizedusingone··stepsynthesisstrategy．ThephotocatalyticactivityofOUrobtainednanoparticlesCe02andmesoporousCe02-Zr02、Ce02-Ti02mixedoxideswereinvestigatedinthisthesis．Theformationmethodandcharacte

6、rizationofnanoparticlesCe02andmesoporousCe02-Zr02、Ce02-Ti02mixedoxideswerealsopresentedinthisThenano·scaleCe02particleswerepreparedbythehydrothermalmethod．ThephysiochemicalpropertiesofthesampleswerecharacterizedbymeansofXRD，TEMandFT-IR．Theresultsindicatethatthe弱一preparedCe02particlesarefluoritestr

7、ucturewithsomedistantcongregation．Theinfluenceofthermaltreatedtemperatureonparticlesizewasalsoanalyzedaswell．ThephotocatalyticactivityisinvestigatedbythedegradationofRhodamineBirradiatedbyultravioletradiation．The