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作者：汪玖林安徽工业大学

学位级别：硕士

nigao由于其独特的物理和化学性质它被广泛应用于光催化,光致发光和气体传感器。本论文采用四种方法制备了nigao并讨论了其气敏性能。采用共沉淀法制备了nigao纳米材料的前驱体,分别在400,500,600和700℃热处理6 h。用X射线衍射(XRD),... 详细信息

nigao由于其独特的物理和化学性质它被广泛应用于光催化,光致发光和气体传感器。本论文采用四种方法制备了nigao并讨论了其气敏性能。采用共沉淀法制备了nigao纳米材料的前驱体,分别在400,500,600和700℃热处理6 h。用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(HRTEM),氮吸附,红外光谱(FTIR),热分析(TGA),紫外可见漫反射(UV-Vis)和X射线能谱(XPS)对所制备的样品进行了表征,并研究了其气敏性能。研究结果表明600℃热处理6小时的nigao的气敏性能最好,在室温下对三甲胺的灵敏度最高(43),在413℃对乙醇的灵敏度最高(43)。nigao复合金属氧化物对两种气体的检测限都是10 ppm,对应的灵敏度分别为1.6和1.2。采用水热法在180℃反应8 h制备了nigao复合金属氧化物,研究了不同p H值对材料性能的影响,得出p H=10所得到的nigao的气敏性能最好。取p H=10制备了不同含量石墨烯(G)和nigao复合材料,石墨烯的含量分别为0,0.1,0.5,1,2和3 wt%。用X射线衍射(XRD),热分析(TG-DSC),扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS),氮吸附,红外光谱(FTIR),拉曼光谱(Raman)和紫外可见漫反射(UV-Vis)对所制备的样品进行了表征,研究结果表明在室温下含有石墨烯的复合材料比纯的nigao对三甲胺的灵敏度高,其中2 wt%G-nigao所对应的原件对1000 ppm三甲胺的灵敏度最高(100.67),是纯nigao(15.5)的6.4倍,其响应和恢复时间分别为320 s和6 s,2 wt%G-nigao所对应原件的最低检测限能达到0.01 ppm(1.4),其响应和恢复时间分别1.5和2 s。采用静电纺丝法制备了nigao复合金属氧化物前驱体,分别在500,600,700和800℃热处理2 h,用X射线衍射(XRD),热分析(TG-DSC),扫描电子显微镜(SEM),氮吸附,红外光谱(FTIR),紫外可见漫反射(UV-Vis)和X射线能谱(XPS)对所制备的样品进行了表征,并研究了其气敏性能。研究结果表明600℃热处理2小时的nigao的气敏性能最好,在室温下对1000 ppm三甲胺的灵敏度最高(19),其响应和恢复时间分别为14和2 s。nigao复合金属氧化物对三甲胺气体的检测限是1 ppm,对应的灵敏度为1.05,响应和恢复时间分别为1 s和1 s。采用溶胶凝胶法制备了nigao复合金属氧化物前驱体,热处理温度为700℃,热处理时间为2 h。讨论了不同络合剂(TEA,柠檬酸,甘氨酸)对材料气敏性能的影响。用X射线衍射(XRD),热分析(TG-DSC),扫描电子显微镜(SEM),氮吸附,红外光谱(FTIR),紫外可见漫反射(UV-Vis)和X射线能谱(XPS)对所制备的样品进行了表征。实验结果表明三种络合剂所对应的材料对乙醇都表现出良好的气敏性能,对1000 ppm乙醇的灵敏度分别为63,25和8,络合剂为TEA时所对应的材料的气敏性能最好。三个样品所对应原件对1000 ppm乙醇气体的响应时间分别为55,27和2 s,恢复时间分别为10,9和20 s。相对应的最低检测限分别为0.5,100和0.1 ppm。

关键词： niga2o4 气敏性能乙醇三甲胺纳米材料

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新型Z型催化体系(niga2o4-Bi2o3和niga2o4-BiVo4)的构建及其在声催化降解有机污染物中的应用研究

新型Z型催化体系(NiGa2O4-Bi2O3和NiGa2O4-BiVO4)的构建及其在声...

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作者：王国伟辽宁大学

学位级别：硕士

超声波催化降解技术作为近些年来兴起的一种高级氧化技术(AoPs)被广泛应用到污染物治理领域。与光相比,超声波具有强的穿透力,特殊的传导模式,高效率,操作简单等优点。因此它有望取代光而成为一种处理非透明或透明度低的有机物的有效方... 详细信息

超声波催化降解技术作为近些年来兴起的一种高级氧化技术(AoPs)被广泛应用到污染物治理领域。与光相比,超声波具有强的穿透力,特殊的传导模式,高效率,操作简单等优点。因此它有望取代光而成为一种处理非透明或透明度低的有机物的有效方法。但是,在实际处理过程中,单一的超声波照射处理有机污染物的效果并不是太好。近年来,将半导体材料与超声波相结合去处理有机物的方法引起了不少学者的关注。声催化降解过程被认为是类似于光催化反应,也就是说,可以用超声波来代替光去激发催化剂。由于半导体催化材料Tio具有较高的化学稳定性、优良的催化活性和成本低等优点,被广泛应用于催化领域。但是Tio带隙(3.2 eV)较宽,只能被380 nm以下的紫外光激发,对光的利用效率很低。最近兴起的铋系列光催化剂在可见光照下显示出良好的的催化性能,从而在环境污染控制方面具有潜在的应用前景。大量的实验研究表明,Bio和BiVo作为先进的半导体材料,因其具有稳定的化学特性、良好的氧流动性、优良的介电性等特点,在光电材料、高温超导材料方面取得了广泛的应用。但是,半导体材料Bio和BiVo由于带隙较窄,被光激发产生的光生电子和空穴对容易复合,这在一定程度上会影响催化性能。为了进一步拓宽催化剂的光响应范围提高光利用率并且抑制电子和空穴的复合,我们可以从两个方面进行改进。一方面我们考虑引入了可以将低能量可见光转化为高能量紫外光的上转换发光材料Er:YAlo,从而提高了半导体材料对声致发光中低能量光的利用效率。另一方面,选择一个禁带宽度相对较宽的半导体材料与Bio或BiVo复合用以拓宽催化剂对光的响应范围。第一部分研究中,通过使用高温煅烧方法结合水热合成方法,成功制备了新型三组分纳米复合材料,Au/nigao-Au-Bio。并运用XRD、SEM、DRS和EDX等表征手段对其晶型、表面形貌、带隙和化学组分进行表征分析。在超声波辐射下通过降解罗丹明B(RhB)来评估纳米复合材料的活性。通过总有机碳(ToC)和UV-vis分光光度计来评判RhB的降解情况。本章主要研究了nigao与Bio的质量比对催化剂活性的影响,以及超声照射时间对声催化降解有机染料的影响。之后通过对不同种染料进行降解,研究了Au/nigao-Au-Bio纳米复合物的使用广谱性。第二部分研究中,我们通过水热法和溶胶-凝胶法合成了一种新颖的Z型结构催化剂Er:YAlo@Ni(FeGa)o-Au-BiVo。通过X-射线粉末衍射(XRD)、能量色散X射线光谱(EDX)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、拉曼光谱(Raman)及光致发光光谱(PL)等方法对其晶型、化学组成、结构、带隙与表面形态等性质进行表征分析。这种设计的新颖的Z型结构催化剂Er:YAlo@Ni(FeGa)o-Au-BiVo被运用到声催化降解SA溶液中来考察活性。研究了不同种类的催化剂对SA溶液降解率的影响。此外,本章还研究了超声照射时间对降解率的影响并且通过构建一级动力学反应来探索声催化降解规律。为了弄清楚声催化降解是以羟基自由基(·oH)降解为主还是以空穴(h)降解为主,本章研究了电子和空穴捕获剂对降解结果的影响。另外,重复使用次数实验结果表明制备的新颖的Z型结构催化剂Er:YAlo@Ni(FeGa)o-Au-BiVo在重复使用5次之后没有出现明显失活现象,可以被循环使用。实验结果表明,在超声波照射下Er:YAlo@Ni(FeGa)o-Au-BiVo催化降解SA溶液过程中显示出优良的催化性能。

关键词： Z型声催化体系上转换发光剂(Er3+:Y3Al5o12) niga2o4 Bi2o3 BiVo4 有机污染物降解

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稀土(Ce3+,La3+,Sm3+)掺杂niga2o4复合材料的制备及其气敏性能

稀土(Ce3+,La3+,Sm3+)掺杂NiGa2O4复合材料的制备及其气敏性能

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作者：高奇安徽工业大学

学位级别：硕士

niga2o4是一种尖晶石型结构复合金属氧化物半导体材料,禁带宽度比较宽,由于其一些独特的物理和化学性质已被用于光致发光、光催化和气敏等实际领域。本论文采用微波辅助水热法成功合成了 niga2o4纳米粉体,研究反应温度、反应时间和沉淀p... 详细信息

niga2o4是一种尖晶石型结构复合金属氧化物半导体材料,禁带宽度比较宽,由于其一些独特的物理和化学性质已被用于光致发光、光催化和气敏等实际领域。本论文采用微波辅助水热法成功合成了 niga2o4纳米粉体,研究反应温度、反应时间和沉淀pH对niga2o4相组成和气敏性的影响以及稀土掺杂对niga2o4的气敏性能影响。本文使用了微波水热法制备了 niga2o4和稀土(Ce3+、La3+、Sm3+)掺杂niga2o4纳米粉体;使用了 X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对制备的样品进行表征;随后,把制备的材料制作成气敏元件,进行气敏性能测试。(1)发现微波反应温度控制在180℃下反应2 h能够生成晶型较好的niga2o4纳米粉体,pH控制在10时,室温下对三甲胺的灵敏度最佳。(2)掺杂后的材料尺寸略小于纯样,说明稀土(Ce3+、La3+、Sm3+)能抑制niga2o4纳米晶核的生长;niga2o4的XRD和掺杂材料衍射峰类似,说明掺杂并没有改变niga2o4的晶体结构。(3)Ce3+掺杂提升niga2o4纳米材料对乙醇蒸气的灵敏度,当Ce掺杂量为4mol%时,对乙醇蒸气响应最佳且响应时间短。(4)La3+掺杂增强了 niga2o4纳米材料对乙酸蒸气的响应,掺杂后的材料选着性发生改变,当La3+掺杂量为2mol%时,在室温下对乙酸蒸气的灵敏度达到最高,而且选择性也较好。(5)Sm3+掺杂改变了 niga2o4纳米材料的选择性,在室温下对甲醇蒸气表现较好的气敏性能。随着Sm3+掺杂含量的提升,对甲醇蒸气的灵敏度也逐渐提升,当Sm3+掺杂量为0.5mol%时,对甲醇蒸气的灵敏度最高。

关键词：微波水热 niga2o4 稀土掺杂气敏性能

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Ga_2o_3-Nio复合氧化物的溶胶-凝胶法制备和气敏性能

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物理化学学报 2005年第1期21卷 10-15页

作者：葛秀涛方大儒刘杏芹滁州学院化学系安徽239012 中国科学技术大学材料科学与工程系合肥230026

用溶胶-凝胶法制备了 Ga_2o_3-Nio 复合金属氧化物气敏材料，对其相组成、电导和气敏性能作了研究．结果表明：镍镓物质的量比 n(Ni^(2+)∶n(Ga^(3+)=0.7～0.9∶2、800℃下热处理4h，得到纯相尖晶石型复合金属氧化物 niga_2o_4．缺陷 Ga... 详细信息

用溶胶-凝胶法制备了 Ga_2o_3-Nio 复合金属氧化物气敏材料，对其相组成、电导和气敏性能作了研究．结果表明：镍镓物质的量比 n(Ni^(2+)∶n(Ga^(3+)=0.7～0.9∶2、800℃下热处理4h，得到纯相尖晶石型复合金属氧化物 niga_2o_4．缺陷 Ga_(Ni)~x 的反应(Ga_(Ni)~x→Ga_(Ni)~'+h~·)，使 niga_2o_4呈 p 型半导体．n(Ni^(2+)∶n(Ga^(3+)=1∶2凝胶粉在800℃下热处理4h，所得纳米微粉制作的元件在313℃工作温度下对 C_2H_5oH 有较高灵敏度和良好的选择性。

关键词：溶胶-凝胶 niga2o4 电导 C2H5oH 气敏性能

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