钼酸盐微纳米材料的电解制备工艺及其性能的研究

发布时间：2017-10-03 18:38

  本文关键词：钼酸盐微纳米材料的电解制备工艺及其性能的研究

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【摘要】：微纳米材料因为其介观效应而表现出不同于其他材料的独特的物理化学性质,因此作为材料科学发展的先驱,微纳米材料的研究合成,是材料进一步推广应用的根本。而探索合成微纳米材料的新方法新途径也成为微纳米材料领域的重要研究课题。钼酸盐微纳米颗粒,由于其独特的结构和性质,在催化,光学,电磁,传感器,防腐蚀等方面都有重要的应用和价值。然而,目前钼酸盐微纳米颗粒的合成方法存在很大的局限性,比如合成工艺繁杂,需要高温高压等苛刻的条件,产物纯度不够,以及产物尺寸颗粒大小不均,形貌无规则等问题。因此探索出一种设备简单,有效,操作方便,反应条件温和,成本低产率高,适于规模化生产的微纳米颗粒合成方法便成了重要的课题。本论文首次采用阳离子膜超声电解法制备出了形貌均一,尺寸粒径均匀的钼酸盐微纳米颗粒,而且操作,设备简单,便于控制,环境友好。同时对其不同形貌的影响因素进行了探讨,并对不同条件下合成的物质进行了表征。本论文的主要内容：1、以钼酸钠(Na2MoO4)溶液为阳极液,锌片为阳极板,盐酸为阴极液,钛网为阴极板,采用双室隔膜电解槽,不加入任何添加剂,在超声下电解制备钼酸锌微纳米颗粒。并以x-射线衍射技术(XRD),扫描电子显微镜(SEM),傅里叶红外光谱仪(FTIR),紫外光谱(UV),和室温荧光光谱(PL)等分析技术对产物颗粒进行了结构表征和性能测试。结果表明：在不同的溶液温度,阳极液浓度,以及阳极板电流密度下,合成的产物不同,结构也不同。其中温度和浓度对产物及其结构影响最大,在低温低浓度下,形成棒状结构的ZnMoO4·0.8H2O,而在高温高浓度下则形成菱形和花球形的Na2Zn5(MoO4)6。以荧光光谱仪(PL)测试,颗粒发蓝紫光。2、以钼酸钠(Na2MoO4)溶液为阳极液,不同规格的黄铜片为阳极板,盐酸为阴极液,钛网为阴极板,采用双室隔膜电解槽,不加入任何添加剂,电解制备钼酸铜微纳米颗粒,在不同条件下以不同的形貌附着于铜极片上,经修饰后形成超疏水材料。结果表明：电解时间不同,黄铜表面形貌有很大的区别；在相同的时间下电解,不同规格的黄铜,表明形貌也不相同,且随着黄铜里面锌含量的减少,电解形成的钼酸铜纳米片层结构也越规整；经低表面物质修饰后接触角可达到150°以上。
【关键词】：阳离子膜 电解 钼酸盐 超疏水
【学位授予单位】：上海应用技术学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1;TQ151
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-25
• 1.1 钼酸盐材料概述10
• 1.2 纳米材料10-11
• 1.3 纳米材料的结构和应用11-14
• 1.3.1 纳米材料的特征11-12
• 1.3.2 纳米材料的应用12-14
• 1.4 纳米材料的传统制备方法14-15
• 1.4.1 固相法14
• 1.4.2 液相法14-15
• 1.4.3 气相法15
• 1.5 阳离子膜技术15-19
• 1.5.1 离子交换膜15
• 1.5.2 离子交换膜的组成15-16
• 1.5.3 离子交换膜的选择透过性机理16-18
• 1.5.4 对离子交换膜的要求18
• 1.5.5 离子交换膜的应用领域18-19
• 1.6 电化学制备方法19-20
• 1.6.1 电解工作原理19-20
• 1.6.2 电解方法的优点20
• 1.6.3 电解法在无机材料制备领域的应用20
• 1.7 纳米材料的发光特性20-23
• 1.7.1 发光的原理20-21
• 1.7.2 发光的分类21
• 1.7.3 固体材料的发光及分类21-23
• 1.8 本论文的研究目的及研究内容23-25
• 1.8.1 研究目的23
• 1.8.2 研究内容23-25
• 第二章 钼酸锌及其复盐的微纳米颗粒制备,性能的研究25-45
• 2.1 引言25
• 2.2 实验部分25-27
• 2.2.1 实验所用的试剂材料和仪器25-26
• 2.2.2 阳离子膜电解制备钼酸锌及其复盐26-27
• 2.3 样品的表征27-28
• 2.4 结果和讨论28-43
• 2.4.1 不同温度的控制28-36
• 2.4.2 不同阳极液浓度的控制36-41
• 2.4.3 不同电流密度的控制41-43
• 2.5 本章小结43-45
• 第三章 电解法制备钼酸铜超疏水表面45-54
• 3.1 引言45
• 3.2 实验部分45-46
• 3.2.1 实验所用到的试剂,材料和仪器45-46
• 3.2.2 电化学刻蚀法制备黄铜超疏水表面46
• 3.3 样品的表征46-47
• 3.4 结果和讨论47-53
• 3.4.1 不同材质的黄铜构成的微纳米结构47-49
• 3.4.2 电解时间对黄铜基底微纳米结构的影响49-51
• 3.4.3 电流密度对黄铜基底微纳米结构的影响51-53
• 3.5 本章小结53-54
• 第四章 结论54-56
• 参考文献56-61
• 致谢61-62
• 攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文62

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本文编号：966090