研究目的
研究煅烧温度对CeO2纳米纤维形貌与结构的影响,并测定该CeO2纳米纤维催化剂对亚甲基蓝(MB)水溶液光降解的性能。
研究成果
提高煅烧温度可增强CeO2纳米纤维的光催化活性,尽管其比表面积有所下降,这表明除比表面积外,结晶度和粒径等因素也起着关键作用。这说明在实际应用中,更高的煅烧温度可能有利于提高光催化效率。
研究不足
该研究仅限于特定的煅烧温度(500-800℃)并聚焦于CeO2纳米纤维;未探索其他材料或更广泛的温度范围。潜在的优化方向可能包括改变其他合成参数或在不同的光催化条件下进行测试。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用静电纺丝结合煅烧法制备CeO?纳米纤维,煅烧温度基于TGA测试结果确定。通过紫外光照射下降解亚甲基蓝(MB)评估光催化活性。
2:样本选择与数据来源:
样本为500℃、600℃、700℃和800℃煅烧的CeO?纳米纤维。数据包括TGA-DSC、SEM、XRD、BET及紫外-可见分光光度计测量结果。
3:0℃、600℃、700℃和800℃煅烧的CeO?纳米纤维。数据包括TGA-DSC、SEM、XRD、BET及紫外-可见分光光度计测量结果。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包含TGA-DSC(梅特勒-托利多)、SEM(Inspect F50,FEI)、XRD(DX–2000,浩源)、BET(Kubo–X1000,BJBUILDER)、紫外-可见分光光度计(UV-1700,岛津)及300W汞灯。材料包括六水合硝酸铈(Ce(NO?)?·6H?O)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)及亚甲基蓝(MB)。
4:实验流程与操作步骤:
在特定参数(15kV电压、15cm接收距离、1.0mL·h?1推进速度)下进行静电纺丝,随后按设定温度煅烧。表征手段包括:TGA-DSC热分析、SEM与XRD形貌结构分析、BET比表面积测定,以及紫外光下MB降解的光催化测试。
5:0mL·h?1推进速度)下进行静电纺丝,随后按设定温度煅烧。表征手段包括:
5. 数据分析方法:采用Scherer公式计算晶粒尺寸,伪一级动力学分析反应速率,SEM/XRD/BET/UV-Vis结果采用标准解析技术处理。
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获取完整内容-
SEM
Inspect F50
FEI
Investigating the morphologies of samples.
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UV-Vis spectrophotometer
UV-1700
SHIMADZU
Determining the MB concentration in photocatalytic activity tests.
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TGA-DSC
METTLER TOLEDO
Analyzing the thermal behavior of precursor nanofibers during calcination.
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XRD
DX–2000
HAOYUAN
Determining the crystal structures of CeO2 nanofibers.
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BET
Kubo–X1000
BJBUILDER
Performing specific surface area measurements.
-
mercury lamp
300 W
Providing UV irradiation for photocatalytic degradation experiments.
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