研究目的
设计一种简单方法制备氮、碳或硫功能化的介孔五氧化二铌(Nb2O5)固体,并表征其结构和光学特性,以探索其在光催化过程中的潜在应用。
研究成果
用氮、碳或硫掺杂介孔Nb2O5会显著改变其光学性质,降低带隙能量并增强可见光吸收,这有利于光催化应用。该合成方法简单且可重复,制得的材料在环境和能源应用方面具有潜力。
研究不足
该研究聚焦于掺杂介孔Nb2O5的合成与表征,对其在特定应用中的光催化性能探索有限。未对掺杂浓度影响材料性能的因素进行广泛变量控制。
1:实验设计与方法选择:
采用溶胶-凝胶法,以CTAB为表面活性剂合成介孔Nb2O5。通过干磨掺杂尿素、柠檬酸或硫脲后煅烧引入掺杂元素。
2:样品选择与数据来源:
合成不同浓度CTAB和NbCl5的样品,随后掺杂N、C或S元素。
3:实验设备与材料清单:
十六烷基三甲基溴化铵(CTAB—默克)、氯化铌、尿素、柠檬酸、硫脲、氨水、乙醇、去离子水。
4:实验步骤与操作流程:
将CTAB溶于水并用氨水调节pH,加入乙醇中的NbCl5,搅拌、陈化、过滤、洗涤、干燥并煅烧。通过干磨掺杂剂后煅烧处理。
5:数据分析方法:
表征技术包括红外光谱(IR)、拉曼光谱、紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、BET比表面积分析、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)。
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