| 题名 | Zn掺SnO2以及Zn2SnO4纳米晶的合成表征及其光催化性能研究 |
| 作者 | 刘俊杰 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-25 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 福建物质结构研究所 |
| 导师 | 李莉萍 |
| 关键词 | 光催化 半导体材料 SnO2纳米颗粒 Zn2SnO4纳米颗粒 掺杂 |
| 其他题名 | Synthesis, Characterization, and photocatalytic activities of Zn2+ doping SnO2 and Zn2SnO4 nanocrystals |
| 学位专业 | 无机化学 |
| 中文摘要 | 设计并获得具有高活性和高稳定性的新型光催化材料，以及对现有的半导体光催化材料进行改性，以满足实际应用的需要一直是光催化研究的热点。探索光催化材料比表面、表面状态、能隙等对光催化性能的影响和作用机理，发展光与物质相互作用理论，是实现对高活性和高稳定性的光催化材料设计的关键。本论文选择绿色半导体光催化材料SnO2和Zn2SnO4为研究对象，并对材料结构和光催化性能做了系统的表征和研究。 使用简单的溶剂热法制备Zn2+掺杂和无Zn2+掺杂的SnO2纳米晶，并系统地研究了Zn2+掺杂对表面模式、带隙能量、和光催化活性的影响。没有Zn2+掺杂时，SnO2结晶为颗粒尺寸约12纳米的单一金红石相的纳米晶。而有Zn2+掺杂时， SnO2纳米晶粒径减少到2.3nm、2.6nm，接近于激子玻尔半径。由于Zn2+的掺杂，E表面模式向更高能量移动，同时材料的带隙变窄。这些结果可以解释为，由于Zn2+的掺杂，相关的缺陷中心增加了表面活性晶格，从而提高了表面电荷载流子的传输速率和电子和空穴（e-/h+）复合率。同时通过光催化性能表征，发现通过Zn2+的掺杂显著提高了SnO2纳米晶对水溶性染料MB的光催化速率。 通过水热法合成了Zn2SnO4纳米晶，表征其在不同合成条件下的结构和光催化性能。通过调节反应物浓度、pH值等条件，得到了粒径相近，含有物相和不含物相SnO2的一系列SnO2-Zn2SnO4纳米晶样品。研究表明，物相SnO2的存在能显著提高Zn2SnO4纳米晶的光催化活性。通过调节反应条件，在水热体系中得到了表面状态相似，粒径不同的纯相Zn2SnO4纳米晶。纯相Zn2SnO4纳米晶的光催化性能随着粒径的减小而显著增强，表明了比表面积对光催化性能影响更为显著。水热法合成的Zn2SnO4纳米晶是一种很有前途，可用于降解水溶性染料的功能材料。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 72 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7732]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘俊杰. Zn掺SnO2以及Zn2SnO4纳米晶的合成表征及其光催化性能研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2009. |
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