含钒三元氧化物纳米晶体的制备、表征及其应用.pdf

摘要摘要钒基化合物作为一类多功能性材料,在光、电、磁、热、力等领域呈现出独特的性质和潜在的应用前景;而且,我国钒储量占全球钒储量的19%,居世界第三。所以,充分开发利用钒资源,对钒基化合物的合成方法探索及性能研究引起了研究学者的高度重视。本论文主要采用水/溶剂热方法合成钒基氧化物纳米材料及其掺杂纳米材料((OH)2(H20)2,,BiV04),!通过改变实验条件对产物形貌、尺寸和组分等进行有效控制合成,并探索产物在锂离子二次电池、光催化降解污染物方面的应用。主要研究内容和结果如下:,以CT柚为表面活性剂,通过水热法合成了片状和片花状的Zn3V207(OH)2(H20)2。利用Ⅺm、SEM、TEM等手段对所制备的样品进行了表征,实验结果表明Zn3V207(OH)2(H20)2是由主晶面为{0001)面的纳米片组成。初步研究了各形貌Zn3V207(OH)2(H20)2颗粒的电化学性能和光催化性能,结果表明片花状Zn3v207(OH)2(H20)2表现出优良的光催化性能及电化学性能。与其它形貌样品相比,片花状Zn3V207(OH)2(H20)2由于具有相对较大的比表面积,在100血n时的降解效率达91%;~,,具有3D分级结构片花状形貌的zn3V207(OH)2(H20),,表现出优良的循环稳定性。,通过XRD、SEM、BET等技术对其进行表征,并对Ⅺm图的谱峰进行拟合计算。首次对得到的几种不同掺杂样品的光催化性质和电化学性质进行了测试和比较。实验结果表明:经450℃.%Cu掺杂Zn3v208纳米颗粒对亚甲基蓝(MB)的可见光催化降解效果最好;而在锂离子二次电池的测试中,%Fe掺杂Z籼V207(OH)2(H20)2的电化学性能最优。、溶剂热或沉淀法条件下,。通过pH的调节,。具有不同形貌的颗粒在可见光范围内都具有一定的光催化活性,,主要以含钒三元氧化物纳米晶体的制备、表征及应用{001}面裸露的m-BiV04纳米片对Ⅷ的光催化降解效率最高,%,原因是因为{001}面具有较高的表面活性。关键词。三元钒氧化物;纳米材料;掺杂;锂离子二次电池;光催化Ab双献AbstractVraIla】di啪c0Inpounds,,haVepotentialappIicatioIlsiIloptical,ic,electric,tllemodyn锄icarldmechaIlicalfieldsduet0Ⅱ】唿aocountSforl9%,wKchr锄l(,tlles眦ies0ntlledesi盟andsyllthesisofmn0-,pouIldsandtlleirdopedm删als((O勘(H20)2,Zn3-3xM3xv208,BiV04)weres皿hesizedbyhydr0/solvome姗almetIlod,meirmorphologies,ess如lly,锄dtheproductswere龟nllerinveStigatedfornleirpotentialu∞够锄odematerialsforLi—ionrecha玛ea_bleba:tt|efy,:(0H)2(H20)2IIlicrID/n彻ostructI鹏s、)l,itlldi位rentmorpholo舀eswerehydonhe肋allysyntllesizedbyuSingzincoxide锄dV觚adiumpentoxide弱S协rting删alsandcet),-prep鲫edproduCtswerecharact