納米半導體材料及其復合材料的合成和性能研究.pdf

1、由于具有優(yōu)異的光學、電學和磁學等性質(zhì)，近年來，對納米半導體材料的研究日益受到人們的廣泛關(guān)注。本論文分別采用原位聚合法及溶膠—凝膠法，成功合成了幾種新型的納米半導體材料及其復合材料（PANI/CoFe2O4納米復合材料、TiO2/CoFe2O4納米復合材料和Fe3+及S-N 共摻雜納米TiO2 光催劑），并對其結(jié)構(gòu)、形貌和電學、磁學、光學等方面的性能進行了研究。
　　 本論文主要由以下三個方面組成：
　　 1．采用原位聚合

2、法，成功合成了導電聚苯胺/CoFe2O4納米復合材料。通過各測試手段對復合材料的形貌、結(jié)構(gòu)、及其電磁學性能進行了研究，結(jié)果表明：
　　 PANI/CoFe2O4納米復合材料中，CoFe2O4以25nm 左右的粒子分散于聚苯胺基體中；PANI與CoFe2O4 之間存在化學鍵合作用，正是這種作用使復合物熱穩(wěn)定性得以提高；復合材料同時具有導電性和磁性能，其導電率隨CoFe2O4 含量增加而降低，而飽和磁化強度隨之升高。
　　

3、2．采用溶膠—凝膠法，成功合成了磁性TiO2/CoFe2O4納米復合材料。通過各測試手段對復合材料的結(jié)構(gòu)、磁學及光學的性能進行了研究，結(jié)果表明：該納米復合材料呈核殼結(jié)構(gòu)，其中的TiO2為銳鈦礦結(jié)構(gòu)；復合材料的飽和磁化強度雖然稍弱于純CoFe2O4納米材料的，但其矯頑力則優(yōu)于CoFe2O4的；與TiO2相比，復合材料對光的吸收拓展到了整個紫外-可見區(qū)，且吸收強度大大增強，對染料廢水光催化降解的模擬研究表明，該復合材料在6 h可以使亞甲基藍

4、染料溶液的脫色率接近100％，且重復使用3次時染料溶液的脫色率仍能保持在90％，該性能明顯優(yōu)于純TiO2的。
　　 3．采用溶膠-凝膠法制備了一系列不同F(xiàn)e3+及S-N摻雜量的納米TiO2 光催化劑(Fe3+/S-N/TiO2)，利用TEM、XRD、UV-Vis等技術(shù)對其形貌、結(jié)構(gòu)進行了表征。以亞甲基藍(MB)的脫色降解為模型，研究了在紫外光和太陽光下，F(xiàn)e3+及S-N 摻雜量對其光催化活性的影響。結(jié)果表明，共摻雜催化劑活性高于