多孔磷酸镍纳米粒子溶剂热合成工艺及其光催化降解有机污染物应用

来源 :济南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alanhoo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属磷酸盐纳米材料由于其结构的多样性,在催化、吸附剂、颜料、骨骼移植和离子交换剂等方面具有广泛的应用前景。研究表明,在众多磷酸盐纳米材料中,多孔磷酸镍纳米材料具有热稳定性高、孔径大、比表面积高的特点,因而在吸附分离、催化、选择性氧化和电化学等领域都显示出巨大的发展潜力。但是由于镍和磷的物种在化学键结构上存在很大的差异,因此在多孔磷酸镍纳米材料的制备上存在很多难题。而且,由于前驱体不可控制的快速水解问题与大多数磷酸盐的非晶性质使其在形态学控制上仍然面临着巨大的挑战,因此寻找一种简单实用的制备方法是目前要解决的一大难题。本论文主要研究内容包括以下几个部分:(1)基于溶剂热法我们在无表面活性剂存在条件下合成了一种柔丝球状多孔非晶磷酸镍纳米粒子,系统研究了反应温度、硝酸镍浓度和磷酸二氢钠浓度等因素对产物尺寸和形貌的影响。结果表明,通过控制温度和磷酸二氢钠浓度可实现对柔丝球状多孔非晶磷酸镍纳米粒子大小的调控;通过控制硝酸镍浓度与调节碱浓度实现了对柔丝球状多孔非晶磷酸镍纳米粒子形貌的调节,可以得到不同尺寸大小,不同比表面积的产物。该方法解决了引入表面活性剂导致的环境不友好,去除复杂的问题,而且所获得的柔丝球状多孔磷酸镍纳米粒子形貌规则,分散性高,比表面积大。柔丝球状多孔非晶磷酸镍纳米粒子的尺度在30~150 nm范围调控,孔大小为5~20 nm,比表面积为170~260 m~2/g。以PLS-SXE300C型汞灯(300 W)模拟太阳光光源照射条件,测试柔丝球状多孔非晶磷酸镍纳米粒子对染料污染物亚甲基蓝的光催化降解,催化性能通过紫外吸收强度的变化获得。结果表明,获得的柔丝球状多孔非晶磷酸镍纳米粒子不仅具有良好的光催化降解特性且可多次循环利用。(2)利用溶剂热法在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为模板剂条件下成功合成了管状磷酸镍纳米粒子,系统研究了反应进程、温度、模板剂种类与原料加入量等因素对管状磷酸镍纳米粒子形貌结构和尺寸的影响。实验表明,制得的管状磷酸镍纳米粒子直径为3~7nm,孔道为圆形,管端为开放式结构,而且具有很大的比表面积。这种多孔材料有利于大分子反应物的扩散,为催化提供了巨大的反应空间。并以对硝基苯酚还原反应为模型,研究了其热稳定性及去除模板剂对管状形貌及催化性能的影响。结果表明管状磷酸镍催化剂不仅具有良好的热稳定性且具有优异的催化加氢活性。
其他文献
推动海洋科技创新是实现海洋强国必不可少的重要举措,其中具有自主航行能力且兼具高精度多任务系统的欠驱动无人船成为全球研究热点,在高海况下的高精度路径跟随控制是欠驱动无人船自主控制系统设计中的关键技术,具有极大的挑战性并且仍未得到有效解决。本文提出了基于有限时间观测器的精确制导和控制方案,实现了未知时变大漂角和复杂未知动态影响下的欠驱动无人船精准路径跟随控制。首先,不同于现有的视线制导方法,如积分视线
由酮的不对称催化氢化反应制备手性醇的反应,在医药、农药及日用化学品等的合成中具有广泛的用途。人们已经开发出了许多高效的不对称均相催化剂,并用于手性醇类化合物的合成
随着分布式电源在电网中的渗透率越来越高,直流输电工程的开展,电力电子变压器的广泛应用,越来越多的变流器应用于电网,电力系统电力电子化程度越来越高。由于电力电子器件快
随着越来越多的既有隧道进入运营维护期,如何更有效的延长隧道的使用寿命、提高危险隧道的改造翻新技术,是当前面临且急需解决的问题。碳纤维筋补强加固技术因具有施工干扰小
本论文旨在研究含钯中空介孔纳米二氧化硅反应器(Pd@HMSNs)的可控合成,并将其用于应用各种醇类的选择性氧化反应中。实验表明:Pd@HMSNs中介孔结构有利于传质阻力的消除;活性
二氧化硅气凝胶是一种孔径结构中充满空气的固态纳米材料,其具有高孔隙率(8099.8%),小孔径尺寸(2100 nm),低导热系数(0.0130.03 W·m-1·k-1)等特点,在热学、声学、光学及粒子探
目前有机废物的处理方法主要有填埋、焚烧等,但上述方法会对环境产生二次污染。为解决污染问题,人们开始探究采用化学反应方法处理有机废弃物。这类化学反应需要催化剂来催化
随着海洋油气资源开采技术的发展,海底管道逐步在全球范围内成为油气运输的主要手段。高温高压下,裸置的海底管道较易发生水平向整体屈曲,备受工程界与学术界的关注。土体对
船舶承担着全球80%的贸易量,同时,也对大气造成了严重污染。氮氧化物(NOx)是船舶大气污染物中最难处理的物质之一。为满足各种法律法规对船舶NOx排放要求,学者们对船舶废气处理
随着我国航空航天领域的快速发展,锻造态的BT25y钛合金已无法满足我国航空航天对材料力学性能的需求。这就要求了在锻造态BT25y钛合金的基础上进行改进工艺。本文采用热轧的