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摘要：一维多孔 MgO 纳米棒具有较大的比表面积，在催化反应中具有很好的应用。我们通过一步水热法成出了一维碱式碳酸镁纳米棒，通过对其煅烧获得多孔棒状 MgO 结构。X射线粉末衍射表明煅烧后的物质为 MgO,扫描电子显微镜表明 MgO 纳米结构为均匀的棒状且具有多孔的特点。多孔棒状的 MgO 纳米结构表现出了优异的光催化活性。50761
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毕业论文关键词：氧化镁、纳米材料、多孔结构、光催化
One dimensional porous rod-shaped MgO stylecontrolled synthesis of nanomaterials and theirapplication in catalysisAbstract: One-dimensional porous Magnesium oxide nanorods have a large specific surfacearea, and also have a good application in catalysis. In this article, we successfully synthesizednanorods of typical basic magnesium carbonate (4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O) by means ofhydrothermal method. The one-dimensional nanorods of porous MgO can be obtained bycalcining basic magnesium carbonate. X-ray powder diffraction (XRD) and related scanningelectron microscope (SEM) indicate that the product is one-dimensional porous Magnesium oxide ,it also exhibits good photocatalytic properties.
Keywords: MgO; Nano-materials; porous structure; photocatalysis
1 前言纳米材料的设计与合成已经成为近年来研究的热点， 纳米氧化镁粒子具有表面效应、量子尺寸效应、体积效应等特殊性质的特点，从而使纳米氧化镁的用途变得十分广泛[1]。例如，在光解水制氢气和光降解催化领域，纳米氧化镁可制备纳米尺度的金属氧化物催化剂等。我国具有丰富的镁资源，研制附加值高、制备由于生产具有特殊性能的高科技的镁系列产品具有重大意义。 尽管目前制备氧化镁的方法多种多样， 而实际上能够应用于工业的生产并不多。 如何能够提高 MgO在催化方面的性能也是人们一直追求的目标。 而且由于催化反应是发生在材料表面的反应，所以材料表面的结构对催化反应进行的程度有着至关重要的影响。我们希望所合成的纳米氧化镁具有特定的形貌，并形成较大的比表面积，从而在光降解的催化中有很好的应用[2-4]
。目前，已经研究和合成纳米氧化镁的方法有很多种。例如日本在80 年代就已经推出了纳米氧化镁产品，日本宇部兴产公司以金属镁为材料，采用气相氧化技术开发了纯度在99.95%以上、平均粒径 10 nm 的高纯度纳米氧化镁产品，分散性好，粒度均匀[5-7]。我国进入 90年代以后，纳米氧化镁的研制开发开始起步，中国科学院固体物理研究所采用化学沉淀法制备了薄片形氧化镁超细粉末， 粒径在10-30 nm 之间。陕西师范大学化学系分别采用均匀沉淀和直接沉淀法合成超细粉体氧化镁，平均粒径分别为 35 nm 和 62 nm。Xin Jiang、Daohua Sun等人通过在纳米氧化镁上负载贵金属来提高氧化镁的利用率， 这是一种非常高效的方法[8-10]。在该论文中，我们利用水热反应合成一维碱式碳酸镁纳米棒，对其进行煅烧获得一维多孔棒状的纳米氧化镁颗粒源!自`751'文"论/文`网[www.751com.cn，扫描电子显微镜（SEM）和氮气吸脱附（BET）的结果表明，我们合成出了均匀的一维多孔氧化镁纳米棒。另外，我们研究了在光照条件下一维多孔棒状纳米氧化镁对亚甲蓝降解的光催化效应。
2 实验部分表1. 实验试剂试剂 纯度 生产厂家四水合醋酸镁(Mg(Ac)2·4H2O) AR 天津市大茂化学试剂厂碳酸铵((NH4)2CO3) AR 上海苏懿化学试剂有限公司聚乙烯吡咯烷酮(PVP) AR 天津市大茂化学试剂厂氢氧化钠(NaOH) AR 天津市博迪化工有限公司十六烷基三甲基氯化铵(CTAC) AR 上海苏懿化学试剂有限公司去离子水(H2O) AR 天津市博迪化工有限公司乙醇(C2H5OH) AR 天津市博迪化工有限公司亚甲基蓝(C16H18ClN3S) AR 上海试剂三厂表2. 实验仪器仪器 型号 生产厂家X射线衍射仪(XRD) X'pert PRO Panalytical扫描电镜(SEM) S4800 Hitachi高分辨透射电子显微镜(HRTEM) JEM2100 JEOL磁力加热搅拌器 78-1 常州澳华仪器有限公司恒温加热箱 FYL-YS-100L 北京福意电器有限公司高频超声波清洗器 SK 200 上海科导超声仪器有限公司台式高速离心机 H1650 湖南湘仪实验仪器有限公司紫外分光光度计 UV-2102PC 上海甜美科技有限公司热重分析仪 HS-TGA-101 上