铌酸钾水热合成及其光催化性能的研究

以氢氧化钾和氧化铌为原料,通过水热法合成了结晶度高、呈片层结构的铌酸钾（K₄Nb₆O₁₇）微晶。通过XRD、SEM等手段考察了水热反应温度、反应时间和铌钾比对晶相和形貌的影响,研究了该材料对有机染料罗丹明的光催化降解性能。实验得到合成铌酸钾的最佳条件：水热反应为24 h、反应温度为240 ℃、钾铌物质的量比为7、催化剂用量为30 mg、反应时间为100 min。在此最优条件下,可实现对20 mg/L的罗丹明溶液的快速降解。     

钆掺杂铌酸钾的制备及其光催化降解罗丹明性能

以氢氧化钾、氧化铌和硝酸钆为原料,采用水热法合成了结晶度高、掺杂不同含量的稀土元素钆的K4Nb6O17光催化剂纳米片。借助XRD、SEM、TEM和XPS等手段对其结构和形貌做了表征,考察了钆掺杂铌酸钾复合材料对有机染料罗丹明的降解性能。结果表明,钆的掺杂提高了铌酸钾的结晶度,钆掺杂量为0.5%（物质的量分数）的铌酸钾具有最佳的光催化活性,30 mg催化剂可对质量浓度为20 mg/L的罗丹明溶液（100 mL）快速降解。     

铌酸钾的合成及其光催化性能

以草酸铌和醋酸钾为原料,加水研磨干燥后得到前驱体,前驱体分别在500℃和800℃焙烧3 h合成高纯相和高结晶度的铌酸钾粉末。红外光谱分析表明,草酸铌和醋酸钾发生离子交换反应生成前驱体K[NbO(C_2O_4)_2]·xH_2O。500℃合成的铌酸钾颗粒粒径约50 nm,800℃合成的颗粒粒径在100 nm以上。以制备的铌酸钾粉末为光催化剂,在高压汞灯照射下,对亚甲基蓝溶液进行光催化降解。实验表明,500℃焙烧合成的铌酸钾粉末具有光催化性能,而800℃焙烧合成的不具有催化性能。催化动力学分析表明,亚甲基蓝溶液的光催化降解反应符合一级动力学方程。     

铌酸钾粉体水热法制备的工艺研究

以氢氧化钾和氧化铌为原料，同时氢氧化钾作为矿化剂，通过水热法合成了结晶度高、晶粒发育完整的铌酸钾微晶。借助XRD分析了钾铌物质的量比、反应温度和反应时间对晶相和粒度的影响；并通过SEM分析了铌酸钾的晶粒形貌。研究结果表明：钾铌物质的量比和反应温度是水热合成铌酸钾粉体的关键因素；当反应时间超过24h时，铌酸钾晶相的衍射峰基本无变化。当钾铌物质的量比为4：1、反应温度为220℃、反应时间超过24h时，所得铌酸钾为正交晶相的微晶。     

Cu掺杂BiVO4光催化剂的水热合成及其光催化性能研究

以硝酸铋、偏钒酸铵、硝酸铜、氢氧化钠、硝酸等为主要原料,采用水热法合成Cu掺杂BiVO₄光催化剂。主要研究了Cu的掺杂量对合成BiVO₄光催化剂性能的影响。采用XRD、SEM、BET、紫外-可见分光光度计等检测仪器对合成试样的物相组成、微观形貌、比表面积及光催化性能进行了表征。结果表明:Cu掺杂改变了合成产物的物相组成,产物中出现Bi₂O₃、V₂O₅等杂质,并且产物的形貌发生了较大变化。光催化降解亚甲蓝结果表明,随着Cu掺杂量的增加,合成光催化剂的光催化性能呈现先增加后减小趋势,当Cu掺杂量为5 wt%时,合成产物的光催化性能达到最佳,在高压汞灯照射240 min时,对亚甲蓝(10 mg/L)的降解率达87.8%,比同条件下纯BiVO4的光催化效率提高16.4%。     

铬掺杂的铌镧酸的合成及光催化性能研究

通过高温固相反应合成了铬掺杂的铌镧酸钾系列，并通过离子交换反应制备出铬掺杂的铌镧酸系列，然后采用X-射线衍射、紫外可见漫反射光谱、原子吸收光谱、比表面积测定等对所制得的样品进行了表征。在甲醇为给电子体，铂为助催化剂的条件下，用波长大于290nm的100W汞灯辐照时，铬掺杂的铌镧酸系列表现出了分解水产生氢气的光催化活性，当掺杂浓度为Cr／Nb=5mol％时，其产氢速率达到80．6ml／h，比未掺杂时提高了54％。     

铌酸钾的合成、表征及性能研究

相比于PZT等铅基压电陶瓷,碱金属铌酸盐陶瓷具有下列特点:介电常数小,压电性高,频率常数大,密度小,因此多年来常被作为电光材料。铌酸钾作为一种典型的铌酸盐化合物,具有良好的催化活性、选择性及稳定性,本文系统介绍了铌酸钾粉体的性质,制备方法、表征以及性能研究的现状。     

铌酸钾粉体的固相法制备研究

以甲酸钾为钾源,草酸铌及氢氧化铌为铌源,少量水为溶剂,充分研磨干燥后得到前驱体。利用红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)技术对前驱体及产品进行分析。在氢氧化铌为铌源时,600℃焙烧后可获得较纯净的KNbO3粉体。在草酸铌为铌源时的反应效果较好,能够在较低温度(475℃)下制备出较纯净的KNbO3粉体。     

水热合成纳米二氧化钛及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,在盐酸介质中水热合成二氧化钛粉体,通过XRD对所得二氧化钛粉体进行了表征,研究合成条件(如盐酸浓度、反应温度及反应时间等)对所得二氧化钛的相组成及晶粒尺寸的影响。结果表明:产物二氧化钛的相组成受盐酸浓度的影响,而与反应温度及反应时间无关。反应温度及反应时间只影响二氧化钛的晶粒尺寸。光催化降解甲基橙的研究表明,所得锐钛矿、金红石和板钛矿3种混晶中,二氧化钛的光催化活性随着锐钛矿含量的降低而降低;纯金红石型二氧化钛的光催化活性较差。     

La掺杂纳米TiO2的制备及其节能灯光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了La掺杂的纳米TiO2光催化剂并对其进行了XRD物相分析。以节能灯为光源,考察了催化剂组成、催化剂加入量、反应温度等对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明:La的掺杂能明显提高纳米TiO2在节能灯照射下的光催化活性。其中,La0.5/TiO2的催化效果最佳,当反应温度40℃,催化剂加入量0.625g/L,反应液pH值5.33时,4h的降解率可达97.71%。XRD分析结果显示,La的掺杂抑制了锐钛矿向金红石晶型的转变,细化了晶粒。     

Hydrothermal synthesis of potassium niobate powders

Potassium niobate (KNbO₃) powders with the orthorhombic structure were successfully synthesized through the hydrothermal reaction of Nb₂O₅ and KOH at 200 °C. The concentration of KOH had a great effect on the morphology and particle size of KNbO₃ powders. The morphology of KNbO₃ powders changed from rod-like to cubic particles when the potassium hydroxide (KOH) concentrations was in the range of 6.25–15 M. Particularly, when the KOH concentration was 7.5 M and the amount of Nb₂O₅ was 0.02 mol, dodecahedral crystalline was found in the precipitations.     

La掺杂ZnO的制备及其光催化降解孔雀石绿

采用溶胶?凝胶法制备了不同La掺杂量的La/ZnO催化剂,分析了其组成和性质,以孔雀石绿溶液为染料模型,研究了催化剂的光催化降解性能. 结果表明,ZnO为六角纤锌矿结构,La3+以小La2O3簇的形式均匀分布在ZnO纳米颗粒上. 摩尔比La:Zn=0.05时La/ZnO具有良好的催化活性,用300 W汞灯照射2 h,孔雀石绿的降解率可达98.8%,300 W氙灯照射2 h降解率达90.4%,比ZnO的降解率提高了51.2%.     

纳米二氧化钛粉的水热合成与光催化性能研究

以钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,NH4Cl为分散剂,不经高温煅烧,直接低温水热合成纳米TiO2粉。采用FT-IR,XRD,TEM等方法研究了低温高压水热条件和NH4Cl浓度对TiO2粉的相组成、组织形貌的影响,并研究了其对甲基橙光催化降解的性能。结果表明,纳米TiO2具有锐钛矿相结构且无有机物残留。晶粒尺寸随着水热合成温度增高(120~180℃)而增大,随着NH4Cl/TBOT的摩尔比(0.1~0.5)增加而减小,但纳米粉逐渐出现团聚现象。水热温度为160℃以及NH4Cl/TBOT=0.25条件下合成的锐钛矿相纳米TiO2具有良好的分散性,其颗粒尺寸约为14 nm,且有高的光催化降解甲基橙的能力。     

Hydrothermal synthesis of pseudocubic BaTiO3 nanoparticles using TiO2 nanofibers: Study on photocatalytic and dielectric properties

In this study, TiO₂ nanofibers were fabricated via the electrospinning method followed by air annealing. Then, Ti-requirement in the conventional hydrothermal synthesis of BaTiO₃ stoichiometry was supplied by using these nanofibers. The microstructural and compositional properties of BaTiO₃ nanoparticles were studied using SEM, TEM, XRD, XPS, and Raman spectroscopy. The structural analysis showed that the cubic symmetry was the dominant one in the BaTiO₃ nanoparticles, whereas Raman spectroscopy indicated the coexistence of cubic symmetry with the tetragonal polymorph. The nanoparticles displayed higher photocatalytic reactivity under UV-A light compared to visible irradiation during decomposition of methylene blue dye and reached 24.2% and 18.8% degradation, respectively, after 1 hour. Furthermore, the dielectric properties were investigated using sintered compacts of these nanoparticles. Among the employed temperatures for sintering, the highest relative density (90%) and dielectric constant (2165 at 1 MHz) were obtained at 1250°C and 5 hours. This study revealed that the electrospun TiO₂ nanofiber precursor can successfully be used for the production of nanoscale barium titanate particles suitable for various applications.     

水热法制备KNbO3粉体的研究

以KOH和Nb2O5为原料, KOH作为矿化剂,通过水热法合成了结晶度高﹑晶粒发育完整的KNbO3微晶.借助XRD分析了钾铌比、反应温度和反应时间对晶相和粒度的影响;并通过SEM分析了KNbO3的晶粒形貌.研究结果表明:钾铌比和反应温度是水热合成铌酸钾粉体的关键因素,所得铌酸钾为斜方晶相的微晶.