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激光液相烧蚀法制备纳米材料过程与机理研究(3)

时间:2024-12-04 20:39来源:99013
羟基锡酸锌的应用 (1)光催化剂 由于羟基锡酸锡禁带宽度大,光照后产生的电子空穴对转移率高,光催化降解能力高,光催化性能好,处理污染物中的苯

羟基锡酸锌的应用

(1)光催化剂 由于羟基锡酸锡禁带宽度大,光照后产生的电子空穴对转移率高,光催化降解能力高,光催化性能好,处理污染物中的苯、苯酚、甲基橙等不易降解的材料有很好的效果,因此在 光催化剂方面有很好的应用[30]。Xiangliang Fu 等人制备了立方体形貌的羟基锡酸锌,发现在 254nm 的紫外光下,其对苯的光催化性能比起二氧化钛更优异,且更加稳定。并且用过简易 模板制备的羟基锡酸锌,经过试验测定,对苯酚表现出很好的光催化效果。此外,对于难降解的甲基橙等污染物,羟基锡酸锌也表现出很好的催化降解性质[21-24]。

(2)阻燃抑烟剂 由于羟基锡酸锌表现出来的优异的阻燃抑烟性能,且由于其广泛的应用范围,正在阻燃剂领域引起一场新的变革。并且由于羟基锡酸锌无毒,绿色环保的性能,正逐步取代三氧化 二锑成为新型的绿色环保型阻燃剂[25]。经研究发现,将氢氧化铝,氢氧化镁包裹的羟基锡酸 锌材料用于聚合物中,结果发现,不仅可以使氢氧化镁,氢氧化铝的用量减少,同时还提升 了阻燃抑烟的性能。同时,羟基锡酸锌的添加,还增加了材料的韧性与抗冲击强度。当羟基 锡酸锌与三氧化二锑同时作为阻燃剂工作时,可有效减少有毒物质的释放,并且显著提升了 阻燃剂的效果[26-28]。

1.3    常见的制备羟基锡酸锌的方式

1.3.1    固相化学反应法

固相化学反应法是一种常用的制粉工艺,其过程是将金属氧化物或者金属盐按照预先设 定好的比例配方,通过研磨煅烧,直接生成固体产物即超细粉体的过程[29]。由于固相化学反 应法是通过离子原子的传输完成的,因此要求在研磨的过程中将固体反应物反复研磨,并使 之充分接触。固相化学反应法反应法具有成本低廉,生产率高,污染小等有点,但是也有这 反应产物颗粒较大,粒度可控性低,对实验设备要求高等缺点[30]。

1.3.2    水热合成法

水热合成法是指在100-1000℃的高温,1MPA-1GPA的高压下,在一密闭的容器内,利用 水溶液中的物质来进行化学结晶反应的过程。水热合成法具有产物粒径小,分散性好,粒度 可控等特点。研究表明,通过水热法合成的羟基锡酸锌,不仅有着较好的光催化性能,其稳 定性也非常良好[31-33]。

1.3.3    共沉淀法

共沉淀法是将原材料溶解在电解质溶液中,形成具有各种成分离子的均一溶液,然后通 过向该溶液中添加沉淀剂,使各离子部分反应沉淀,并将所得沉淀洗涤、干燥、烘焙制得纳 米材料的过程。共沉淀法制备羟基锡酸锌,反应原理简单,设备要求低,反应周期短,且产 率高,是最常用也是使用最早的制备羟基锡酸锌的方式之一,最初通过共沉淀法,可得到粒 径直径在2-200nm的纳米粉体羟基锡酸锌[34--36]。

1.3.4    声化学法

声化学法是利用超声波作用于反应物质上,引发物质发生化学反应,是一种最近新兴起 的纳米粉体材料的制备方式。通过该方式制备羟基锡酸锌,可以大大缩短反应时间,降低反应条件[37]。

上述四种方式都是制备羟基锡酸锌的通用方法,其中前两种生产方式相对于后两种操作 简便,成本低,且产物稳定,是制备羟基锡酸锌的常用生产方式,但由于这四种方式都主要 通过化学反应来制备纳米羟基锡酸锌,因此必然存在化学污染以及成本高等问题[38]。

1.4 激光液相烧蚀法

上世纪90年代,便有学者利用激光技术制作出了薄膜,发现激光技术制作的薄膜明显优 于其他方式制作的薄膜。此后,使用激光技术制作各种材料引起了人们的广泛关注。随着纳 米材料的兴起,使用激光技术合成纳米微粒也成为了研究的热点,并且随着激光的发展,激 光设备得到了简化,在纳米微材料的制备上展现出了很高的性价比[39-41]。 激光液相烧蚀法制备纳米材料过程与机理研究(3):http://www.chuibin.com/cailiao/lunwen_205173.html

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