钙钛矿复合氧化物的制备 表征及其光电催化活性分析.docx

博十论文 博十论文 钙钛矿复合氧化物的制各、表征及其光电催化活性研究 摘 要 以半导体材料为光催化剂，利用太阳能消除污染，是近年来比较重要的研究课 题，既具有理论意义又有实用价值．本文主要以纳米钙钛矿型复合氧化物ABCh及A 位、B位置换的AA／03和从7BB／03为光催化剂，对单组分及五组分水溶性染料进行 降解试验。用甘氨酸．硝酸盐燃烧合成法，制备钙钛矿复合氧化物，通过研究电极制 备及测试，得到了一系列循环伏安曲线，该电极具有双功能氧电极特性．制各的 AA／BB／03复合氧化物，用XRD、SEM、EDS以及氓对纳米晶体的晶型、晶粒大小、 形貌及组成进行了表征。应用人工神经网络．光度法对紫外可见吸收光谱严重混叠的3 组分和5组分的染料溶液含量进行了同时测定，该算法速度快，预测结果准确。另一 方面，用BTA、钼酸盐．锰酸盐，在铝材和铜材表面形成复合氧化物转化膜；用溶胶． 凝胶法在金属表面形成Lao_3Sro．TNio．1Coo．903复合氧化物膜，采用失重法与电化学方法 研究其耐蚀性能。本文的主要内容如下： 1．La。Sn。Ni03复合氧化物的制各及其光电催化特性 用甘氨酸．硝酸盐燃烧合成法，制备镧锶镍复合氧化物的陶瓷粉末．通过研究电极 制备及测试，结果表明：当催化剂与乙炔黑比为7：3时，双功能氧电极有最大的催化 电流。镍网和L砘75S姚Ni03与乙炔黑组成的电极比镍网和乙炔黑电极有更好的催化 活性．详细讨论了氧还原和氧析出的电化学反应机理．总结了LaIsrl．xNi03电化学特 性，当x=0．15，0．70、0．75和1时，复合氧化物作为氧电极有明显的电催化特性．一 般来说，氧还原与氧析出是两电子反应．在1 tool·L．1KOH溶液里减少对铂电极的面 积，加入碘化钾催化剂就可以成为四电子反应．通过在不同温度下， LaISrl。Ni03(x=0．15，0．70，0．75，1)功能氧电极循环伏安曲线，得出氧还原和氧析出 的活化能，分析循环伏安曲线，氧气吸附在功能氧电极表面，当加入8．0xlo-3 g．mL1 Ⅺ时，两个氧化峰变成一个峰，氧析出电势从0．94V减少到0．62V(相对于饱和甘 汞电极)，同时氧还原峰突然下降。通过减少铂电极面积，加热溶液，加入碘化钾催 化剂，使氧电极更有效。光电催化剂对不同水溶液染料进行光催化降解和光电催化降 解实验。利用红外、紫外．可见光谱、循环伏安曲线研究LaIsrl．INi03的催化性能。结 果表明：La$r1．INi03(x=0．15，0．6，0．7，0．75，1)复合氧化物都具有较强光催化特 性，I_o．TSro．3Ni03也具有光电催化降解特性。 2．人工神经网络．光度法测定染料混合物 111 ’中文摘要 ’中文摘要 博士论文 应用人工神经网络，以快速BP算法。对紫外可见吸收光谱严重混叠的兰缀分的 染辑溶液同时进行含薰溯定。戎200-590黜的范藿内，戳7个特征波长楚静缀狡瞧 作为网络特征参数，通道网络训练，复品红、结晶紫、藏红T的相对橡准偏差分别为 0．34％、0．67％帚／1 1．∞％，三者静回收率在953-104％之婀。对蘩舞可凳骧牧老潞严重 混叠的赢组分的染料溶液同时进行含量测定．税200-580nm的范围内，以10个特征 波长处豹吸妖俊作为网络特征参数，逶道两络谰练，甲蓬紫、羧经红嚣、酸毪稳Ⅱ、 酸性嫩黄和碱性桃红的相对桥准偏差为o-22％■．80％，5种成分的回收率在 98。3—103％之阕。实验表明，该算法速度快，颥溺结栗准确，我强于人工神经溺络竞 度法定蘸测定光解废水巾五组份混合染料。 3．钙钛矿型La。Srt。B1．，B，y锄的光电催化活性 用甘氨酸稍酸盐燃烧合成法，制备了LaIsfl．IBt．一q钙钛矿复合氧化物的陶 瓷耱末。秘焉紫终．霹冕、红磐淡及久羔牢孛经瓣络竞度浚蹬究轴§rl+xNil．酗酗夔 催化性熊．结果液明：Laxsrl．zNil-1Co,03(x=o．7，0．75，1；Y t 0-1)复合氧化物 廷骞鞍强党整纯特整；k§rj．xN+1．，co勋妻孽巍蓬纯游挂褰予k§r+．xNi03。对 La。Sr“,Fel，Co，03钙钛矿复合氧化物进行了XRD，m、紫外漫反射光谱及循环伏 安莛线遴孬结祷分辑。络栗表甓：该芰套氧纯耪耪俸孚缘磊粒凳15．3—29．8翻l，建 立方和派交晶系．该氧电极具有双功能催化特性，但不完全可j9童．C02．的加入W使 轴；sn。釉绣煞毙穰纯溱毪有掰提毫，B霞蒜子《＆醇，C02-)改变每燕入，使 La；Srt≯e,．,Co,03(x=0一，03；y=0，0．3，0．9，1)光催化活性商于L瓠sn．。Fe03． 弱曩孝，瓣5耱絷辩迸嚣毙簇，巍0．75 h，驻琶攀大予91％，势蔻动力学一级反应． b，srt。Cm．yc％03纳米