乙二醇辅助低温溶剂热法合成ZnWO4纳米微粒文献综述

 2023-10-26 11:10

文献综述

在二价金属钨酸盐中发现了两种主要的晶体结构,一类是四方白钨矿结构,每个钨原子被四个氧原子包围[1],例如具有较大半价的二价阳离子(如Ca2 ,Ba2 ,Pb2 和Sr2 );另一类是单斜的黑钨矿结构,其中六个氧原子围绕一个钨原子[2],如具有较小半价的二价阳离子(例如Fe2 ,Mn2 ,Co2 ,Ni2 ,Mg2 和Zn2 )。ZnWO4是一种具有单斜晶系黑钨矿结构的钨酸盐,可用于光催化剂[3-5],闪烁体[6],传感器[7]和电容器[8]等,正因为它们在各个领域的应用潜力,因此许多材料科学家对ZnWO4纳米材料的制备,及其结构与性质进行了广泛的研究。

当前已有许多关于ZnWO4光催化的报道,到目前为止,已经开发了许多合成ZnWO4纳米晶的方法,包括溶胶-凝胶法[9],水热法[10],共沉淀法[11],超声-熔盐法[12],固相球磨法[13],自蔓延燃烧法[14]等,由于其特殊的物理和化学性质,ZnWO4纳米结构具有纳米晶体的形态[15],如纳米棒[16],纳米线[17],星状[18]和花朵状[19]。钨酸锌是优良的光催化剂,能够用来降解有机污染物、处理污水。如Li[20]课题组通过水热法合成ZnWO4纳米晶体,研究其对甲基橙的催化降解性质;Li[21]课题组利用表面活性辅助水热合成ZnWO4,研究其对海洋微生物的降解性质;Osotsi[22]课题组合成具有氧空位的ZnWO4纳米棒,研究其对四环素的催化降解性质;Lu[23]课题组合成ZnWO4纳米纤维,研究其对罗丹明B的催化降解性质。

乙二醇(EG)是一种有效的溶剂,作为多元醇工艺之一,已经用于多种化学方法合成各种纳米结构的金属[24]、金属氧化物[25-26]、金属钨酸盐[27-28]。但是使用乙二醇辅助溶剂热法制备具有可调尺寸和形貌的ZnWO4纳米结构的研究却极少。在本课题中我们拟通过EG辅助低温溶剂热法合成ZnWO4,以EG作为溶剂,通过调节锌源的种类、用量以及反应时间,合成ZnWO4纳米微粒。探讨以上反应参数对ZnWO4晶相和形貌的影响,研究具有各种形貌和尺寸的ZnWO4纳米结构在紫外灯光辐照下对罗丹明B、亚甲基蓝、甲基橙等溶液的光催化活性。

参考文献:

[1] 王金花. 纳米CaWO4的制备及其特性的研究[D]. 烟台大学. 2013.

[2] S. Thongtem, S. Wannapop, T. Thongtem. Characterization of MnWO4with flower-like clusters produced using spray pyrolysis[J]. Transactions of Nonferrour Metals Society of China. 2009, 19: 100-104.

[3] 宋继梅, 赵绍娟, 王 勇, 等. ZnWO4纳米微粒高效催化合成5-苯基-1H-四氮唑[J]. 无机化学学报. 2013, 9: 1813-1818.

[4] Y. Huag,Y. X.Gao,Q. Zhang, et al.Hierarchical porous

ZnWO4microspheres synthesized by ultrasonic spray pyrolysis: Characterization, mechanistic and photocatalytic NOx removal studies[J]. Applied Catalysis A: General. 2016, 515: 170-178.

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