钒、锰氧化物纳米材料的合成、表征及其在颜料催化降解中的应用

摘要

钒、锰元素氧化态和晶体结构具有多样性，从而使得它们的纳米材料呈现出结构多样性和许多特殊的物理和化学性质，使其在催化材料、电池的正极材料和新型磁性材料等方面显示了广阔的应用前景。随着现代社会的快速发展，环境问题已经引起越来越多的关注。利用纳米材料比表面大的特性应用于环境污染物的催化降解也是当前的研究热点。本文通过不同的方法合成了具有不同晶体结构、氧化态和形貌的钒、锰氧化纳米材料，如Mn3O4 六边形纳米片、纳米粒、β-MnO2 纳米线、类水纳猛矿（Birnessite）相K0.5Mn2O4.3(H2O)0.5 纳米管和纳米棒、KxCoyMn8-yO16 空球、类交叉型NH4V4O10 纳米带阵列等，进行了结构表征和性质研究。在此基础上，研究了他们作为催化剂对颜料的催化氧化降解和催化动力学。结果表明，在通氧和可见光辐照下，这些纳米材料分别对以茜素黄R、番红O、罗丹明B、亚甲基蓝等为对象的颜料具有良好的催化降解作用。