尖晶石型ZnMn2O4的制備及其衍生物光催化和電化學性能的研究.pdf

1、近年來，尖晶石型復合金屬氧化物以其高的穩定化學性能、低成本、無毒和較高催化活性的優勢，受到了越來越多科研工作者的關注。目前，已有各種形貌的尖晶石型ZnMn2O4材料制備出來，而各種制備方法中的反應條件等因素對ZnMn2O4材料的結構、形貌及性能都有很大影響。因此，在ZnMn2O4材料的研究過程中，通過對合成方法的探究，以改善結構和提高性能是一項有意義的研究工作。本論文的研究內容如下:
　　首先，本文主要采用水熱法比較了不同沉淀劑對

2、ZnMn2O4光催化劑制備的影響。以尿素為沉淀劑，研究不同反應時間和溫度條件下，制備的ZnMn2O4光催化劑的催化結果。通過XRD、SEM、UV-Vis、DRS及光催化結果對樣品進行結構和性能分析可知，在水熱溫度180℃下、反應時間20h，制備出的材料在可見光（500W氙燈）照射6h下，對10 mg·L-1亞甲基藍溶液的光降解率達到最大，為55.6％，說明ZnMn2O4具有一定的光催化活性。
　　其次，采用了低溫共沉淀法，制備了多

3、孔結構的納米顆粒堆積ZnMn2O4粉體，孔徑分布相對較窄，但沒有明顯的團聚現象。在400℃煅燒樣品的比表面積為95.8 m2·g-1。在450℃和500℃的煅燒樣品的比表面積相似，說明由較大納米顆粒堆積而成的ZnMn2O4球形顆粒具有一定的結構熱穩定性。由于樣品的比表面積大，吸附能力強，顯示出較強的環境污染物處理能力。電化學測試結果表明樣品電極具有一定的電荷存儲能力。
　　最后，本文以高比表面積的ZnMn2O4樣品為前驅體，研究了

4、不同酸浸泡時間下制備錳氧化物的結構及電化學性能。研究結果表明ZnMn2O4前驅體經過酸浸泡后，其多孔結構可在一定酸處理時間內保持，并且平均孔徑基本保持不變，但比表面積明顯增加。隨著酸浸泡時間的延長，產物中鋅離子含量逐漸下降，前驅體首先轉化為具有尖晶石結構的λ-MnO2，隨后進一步轉變為缺陷數量較大的γ-MnO2。進一步延長酸浸泡時間，產物中出現較多雜相，并且比表面積和平均孔徑都下降，表明多孔結構被破壞。由于酸浸泡產物具有較大的比表面積，