Ag/AgCl可见光催化剂研究以及高稳定性炭黑色浆的制备

摘要

随着工业以及全球化的发展，有机污染造成的环境问题越来越严重。半导体光催化技术是一种解决环境问题有效的方法。最近，等离子体光催化剂尤其是Ag/AgCl由于高光催化活性以及稳定性而受到人们的广泛关注。众所周知，Ag/AgCl催化剂的粒径以及形貌对于Ag/AgCl的光催化活性具有重要影响。目前，为了控制得到的 Ag/AgCl的粒径和形貌，研究人员采用了多种方法，如离子交换法，溶剂热法，离子液体协助的溶剂热法，直接沉淀法以及原位氧化法。然而这些方法往往存在反应温度高，制备的Ag/AgCl粒径较大等问题。自组装是一种“自下而上”的方法，通过采用基元构建得到不同形貌的纳米功能材料。本文采用原位氧化协助的自组装的方法，通过将纳米银氧化，在没有表面活性剂、十二烷基二甲基甜菜碱的存在下，分别得到了粒径为80 nm纳米球和边长为150 nm的纳米立方体Ag/AgCl。得到的Ag/AgCl显示出了高可见光光催化活性， Ag/AgCl纳米球30 min内可降解95％甲基橙，可能是由于立方体结构光生电荷的有效分离，Ag/AgCl纳米立方体显示出更强的可见光催化活性，20 min内可降解95%甲基橙。基于实验的结果，Ag/AgCl纳米结构形成的机理包括银纳米粒子氧化，氯化银纳米粒子组装，奥斯瓦尔德熟化以及在室光照射下表面的氯化银分解产生银原子。
　　中性墨水的粘度介于油性墨水和水性墨水之间，由于其兼有油性墨水的润滑性以及水性墨水的流畅性等优点自问世之初就受到人们的广泛喜爱。中性墨水中色浆的分散稳定性对于墨水的性能有较大的影响。炭黑是黑色中性墨水常用的着色剂。由于炭黑粒子极容易发生团聚，目前国内的炭黑色浆存在稳定差问题。本文选用小分子表面活性剂以及聚合物分散剂对炭黑分散，发现聚合物分散剂对炭黑的分散以及稳定效果要优于小分子分散剂。另外，采用重氮盐对炭黑进行接枝改性，对其制备工艺进行研究，得到了平均粒径为104.6 nm，Zeta电位高达-70.4 mV的高分散性炭黑色浆，将制备的改性炭黑色浆通过微胶囊包裹的方法将炭黑粒子进行包裹，最终得到了浓度为26%，D90为117nm，Zeta电位高达-70.4 mV，表面张力为60 mN/m，粘度为2.3 mpa·s的具有高分散性以及稳定性的微胶囊炭黑色浆。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 引言

1.2纳米材料的定义

1.3纳米材料的性质

1.4纳米材料的制备方法

1.5光催化

1.6纳米材料的分散与稳定

1.7 论文的研究意义、设计思路及研究内容

第二章 Ag/AgCl纳米球的制备及其光催化性能研究

2.1 引言

2.2 主要原料、试剂及实验仪器

2.3 实验部分

2.4催化剂的表征方法

2.5结果与讨论

2.4 小结

第三章 盐酸刻蚀制备Ag/AgCl纳米结构及其光催化性能研究

3.1 引言

3.2 主要原料、试剂及实验仪器

3.3 实验部分

3.4结果与讨论

3.5 小结

第四章 氯化铁氧化制备Ag/AgCl纳米立方体及其光催化性能研究

4.1 引言

4.2主要原料、试剂及实验仪器

4.3 实验部分

4.4催化剂的表征方法

4.5结果与讨论

4.6 小结

第五章 炭黑的分散及稳定性研究

5.1 引言

5.2 主要原料、试剂及实验仪器

5.3 实验部分

5.4炭黑色浆的表征方法

5.5结果与讨论

5.6小结

第六章 结论与创新点

6.1结论

6.2创新点

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢