一、納米二氧化鈦光催化劑研究進(jìn)展（論文文獻(xiàn)綜述）
呂豪杰[1]（2021）在《載銀二氧化鈦納米管可見(jiàn)光催化去除六價(jià)鉻和亞甲基藍(lán)》文中研究說(shuō)明隨著全球工業(yè)化的加速發(fā)展,化工產(chǎn)品種類(lèi)變得多樣且組分復(fù)雜,在給人們帶來(lái)了巨大便利和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也帶來(lái)了環(huán)境污染問(wèn)題。一系列成分復(fù)雜、污染物濃度高、有毒有害且難降解的化工廢水在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生,特別是制革和印染行業(yè),排放的廢水中含有較高的有機(jī)物染料和重金屬離子,難以被傳統(tǒng)的水處理方法生化降解。光催化作為一種綠色化學(xué)技術(shù),成為近年來(lái)發(fā)展迅速的新興研究領(lǐng)域,在面對(duì)難生化處理的廢水時(shí),光催化技術(shù)具有明顯優(yōu)勢(shì),化工行業(yè)排放的有機(jī)污染物和重金屬都能被光催化反應(yīng)去除。因此,對(duì)利用光能降解復(fù)雜混合污染物的研究近年來(lái)受到人們的廣泛關(guān)注。二氧化鈦由于其無(wú)毒、穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)備受光催化研究學(xué)者青睞,然而,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還存在有:太陽(yáng)光利用效率低、催化劑易失活等諸多問(wèn)題。在諸多的二氧化鈦改性方法中,貴金屬納米表面沉積是一種提高二氧化鈦光催化性能的有效改性手段,利用貴金屬納米結(jié)構(gòu)的等離激元效應(yīng),與二氧化鈦組成的等離激元納米復(fù)合光催化劑不但具有較高的光催化活性,且在可見(jiàn)光下也能驅(qū)動(dòng)催化反應(yīng)。針對(duì)目前單獨(dú)二氧化鈦光催化技術(shù)存在的不足和問(wèn)題,本論文探究載銀二氧化鈦納米管合成和光催化協(xié)同去除水中有機(jī)物和重金屬?gòu)?fù)合污染,主要內(nèi)容如下:（1）載銀二氧化鈦納米管合成與表征。首先,采用水熱合成法,以金紅石相二氧化鈦納米粉體為原料在堿性高溫高壓的條件下制備了二氧化鈦納米管（TNTs）;其次,用低溫多醇振蕩法將貴金屬Ag負(fù)載在納米管上合成了載銀二氧化鈦納米管（Ag/TNTs）;最后,采用SEM、TEM、XRD、EDS和UV-Vis等技術(shù)手段將TNTs和Ag/TNTs的微觀(guān)形貌、晶形結(jié)構(gòu)、組成成分及光的響應(yīng)程度進(jìn)行了對(duì)比表征。表征結(jié)果表明,TNTs和Ag/TNTs均被成功合成,在A(yíng)g/TNTs中,Ag單質(zhì)被均勻的分布在二氧化鈦納米管的表面,經(jīng)過(guò)負(fù)載Ag后,二氧化鈦納米管的管徑和大小沒(méi)有發(fā)生改變,同時(shí)合成的Ag/TNTs對(duì)可見(jiàn)光有較好的響應(yīng)。（2）不同載銀比例催化劑單獨(dú)去除亞甲基藍(lán)和六價(jià)鉻的試驗(yàn)研究。按照Ag/Ti的摩爾比（0、0.25%、0.5%、1%、2%）分別合成了五種載Ag比例不同的復(fù)合光催化劑。以亞甲基藍(lán)染料和六價(jià)鉻重金屬離子作為模擬污染物,分別在紫外光和可見(jiàn)光下,進(jìn)行五種催化劑去除亞甲基藍(lán)和六價(jià)鉻試驗(yàn)研究。結(jié)果表明:未載銀的納米管的可見(jiàn)光催化效果較差,合成的Ag/TNTs在可見(jiàn)光下的去除效果比未載銀納米管要高20%以上;且0.5%Ag/TNTs在紫外和可見(jiàn)光條件下分別單獨(dú)去除亞甲基藍(lán)和六價(jià)鉻的四組實(shí)驗(yàn)中催化效果均最好,因此確定0.5%為合成復(fù)合光催化材料的最適宜載銀比。（3）Ag/TNTs可見(jiàn)光催化協(xié)同去除亞甲基藍(lán)和六價(jià)鉻的試驗(yàn)研究。選用0.5%Ag/TNTs作為催化劑,通過(guò)控制光催化反應(yīng)條件（催化劑的投加量、溶液p H值、光照強(qiáng)度）,探究催化劑在可見(jiàn)光下對(duì)亞甲基藍(lán)和六價(jià)鉻的復(fù)合污染去除和穩(wěn)定性試驗(yàn)研究。結(jié)果表明:亞甲基藍(lán)和六價(jià)鉻在可見(jiàn)光下的復(fù)合處理效率要好于催化劑單獨(dú)去除亞甲基藍(lán)和六價(jià)鉻的處理效果。這主要是因?yàn)橛袡C(jī)物與重金屬光催化反應(yīng)的協(xié)同作用,在光催化反應(yīng)中,有機(jī)物占據(jù)電子空穴,重金屬占據(jù)電子,有機(jī)物和重金屬的同時(shí)催化去除減少了電子空穴對(duì)的復(fù)合,提高了光反應(yīng)的催化效率。此外,經(jīng)過(guò)五次重復(fù)利用后,Ag/TNTs的催化效率從80.10%下降到72.42%（整體下降了7.68%）,表明催化劑具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。（4）載銀二氧化鈦納米管光催化正交試驗(yàn)分析及工藝參數(shù)優(yōu)化。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用L25（53）正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),在污染物濃度不變的情況下,探究催化劑的投加量、溶液p H值、光照強(qiáng)度三種因素對(duì)污染物去除率效果影響的顯著性分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn):三種因素對(duì)去除率影響大小順序?yàn)榇呋瘎┑耐都恿?gt;p H值>光照強(qiáng)度;其中,催化劑的投加量、p H值對(duì)去除率的影響極為顯著,而光照強(qiáng)度對(duì)去除率的影響不顯著;兼顧實(shí)際催化劑成本、溶液p H值等,選擇四組相對(duì)較低成本工藝組合,通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證,得到最適宜的工藝組合:催化劑的量為0.8 g/L,光照強(qiáng)度為6300 lux,p H=3,該條件下光催化綜合去除率為91.08%。（5）載銀二氧化鈦納米管降解廢水應(yīng)用可行性分析及成本核算。進(jìn)行了0.5%Ag/TNTs等離激元光催化劑的使用成本和運(yùn)行成本核算,發(fā)現(xiàn)合成的催化劑平均處理一噸廢水的費(fèi)用約為2.8元,并討論分析了Ag/TNTs實(shí)際應(yīng)用于處理化工廢水的可行性。
任軼軒[2]（2021）在《納米TiO2復(fù)合材料制備及其光催化性能研究》文中研究說(shuō)明隨著對(duì)二氧化鈦研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)二氧化鈦的應(yīng)用前景十分廣闊,尤其在用于環(huán)境有機(jī)廢水的光催化降解方面表現(xiàn)出很高的應(yīng)用價(jià)值。納米二氧化鈦具有催化活性高、無(wú)毒害、環(huán)境友好等特點(diǎn),在光催化領(lǐng)域擁有其它材料無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。近年來(lái),研究者致力于提高二氧化鈦光催化材料的性能、降低成本、負(fù)載化應(yīng)用技術(shù)研究等方面的工作。本論文創(chuàng)新優(yōu)化二氧化鈦實(shí)驗(yàn)室制備工藝,從經(jīng)濟(jì)性出發(fā),采用相對(duì)廉價(jià)易得的原料及相對(duì)簡(jiǎn)單的工藝制備性能良好的銳鈦礦納米TiO2,探索研究摻雜改性、負(fù)載改性等提高光催化性能的方法,制備磁性三元復(fù)合光催化材料,實(shí)現(xiàn)了光催化劑廢水處理過(guò)程的循環(huán)利用。研究通過(guò)光譜分析、電鏡分析、光電性能及磁性能檢測(cè)等表征手段,對(duì)制備的材料進(jìn)行物性表征,采用標(biāo)準(zhǔn)光催化降解探針?lè)磻?yīng)表征所制得樣品光催化性能,研究分析其作用機(jī)理。具體內(nèi)容如下:（1）通過(guò)改進(jìn)的溶膠凝膠水熱法成功制備出了納米銳鈦礦型TiO2,通過(guò)多組單因素實(shí)驗(yàn),確定該種方法下制備的最佳工藝參數(shù),即前驅(qū)體加水量為3 m L,p H=6,水熱溫度為120℃,水熱時(shí)間為18 h。該制備方法原料簡(jiǎn)單不添加模板劑或表面活性劑,實(shí)驗(yàn)條件溫和,省去高溫焙燒相變過(guò)程,且制備的樣品顆粒細(xì)小均勻,光催化活性相較市售P25光催化劑有明顯提高;（2）對(duì)TiO2的性能的優(yōu)化改善方面,目前主要有摻雜和負(fù)載兩類(lèi)方法,在改進(jìn)溶膠凝膠水熱法基礎(chǔ)上,以尿素為氮源,引入N原子改性納米二氧化鈦,對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)改性后二氧化鈦光催化劑結(jié)晶度增高、光響應(yīng)范圍擴(kuò)大,光催化性能增強(qiáng);以SSZ-13分子篩為載體,對(duì)納米TiO2進(jìn)行負(fù)載化研究,負(fù)載后的材料對(duì)廢水中有機(jī)污染物具有吸附富集效果,光催化降解效率更高;（3）利用磁性顆粒在磁場(chǎng)環(huán)境下易于回收的特點(diǎn),采用超聲輔助水熱法制備了磁性SSZ-13分子篩負(fù)載TiO2的三元復(fù)合光催化劑材料,磁性納米Fe3O4的加入不會(huì)破壞分子篩的原有結(jié)構(gòu),在復(fù)合材料樣品降解實(shí)驗(yàn)以外還增添了回收循環(huán)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,材料各成分之間通過(guò)協(xié)同作用使光催化性能提高的同時(shí)還能高效回收,平均回收率達(dá)90%,4次循環(huán)降解實(shí)驗(yàn)去除率仍可達(dá)到79.6%。
李佳星[3]（2020）在《Cu2+/ZnO/TiO2復(fù)合光催化劑處理油田廢水中有機(jī)物研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理油田廢水中含有大量有機(jī)污染物,有毒有害,難以降解,傳統(tǒng)水處理工藝對(duì)油田廢水中的有機(jī)物去除效率低、成本高。光催化氧化工藝對(duì)有機(jī)物的去除效果好,且經(jīng)濟(jì)、綠色、環(huán)保。對(duì)光催化劑進(jìn)行改性研究,可以大幅度提高光催化劑的光催化活性、提升光催化降解效果,最終用于處理實(shí)際油田廢水。二氧化鈦因?yàn)楣獯呋钚愿吆头€(wěn)定性好成為改性研究的重點(diǎn)材料之一。以往對(duì)二氧化鈦進(jìn)行改性研究多集中于單一物質(zhì)摻雜改性、貴金屬摻雜或半導(dǎo)體復(fù)合改性二氧化鈦,光催化效果有限且成本高。本研究用溶膠-凝膠法對(duì)二氧化鈦進(jìn)行摻雜改性,利用過(guò)渡金屬銅和氧族化合物氧化鋅合成了Cu2+/Zn O/Ti O2,經(jīng)正交試驗(yàn)得出最佳摻雜量為Cu2+:0.4%,Zn O:0.1%。利用該比例下的新型Cu2+/Zn O/Ti O2光催化降解亞甲基藍(lán)溶液,通過(guò)紫外吸收光譜對(duì)亞甲基藍(lán)的光催化降解結(jié)果進(jìn)行分析討論,結(jié)果表明:新型Cu2+/Zn O/Ti O2在8w紫外燈光源照射下,光催化降解亞甲基藍(lán)溶液2 h后,降解率達(dá)到了99.92%,同等條件下催化效果優(yōu)于未摻雜改性的二氧化鈦光催化劑和單一摻雜光催化劑。對(duì)新型Cu2+/Zn O/Ti O2進(jìn)行X射線(xiàn)衍射儀（XRD）、比表面積（BET）、掃描電鏡（SEM）、紅外光譜（FT-IR）、紫外光譜（UV-vis）和熱重分析（TGA）表征。表征結(jié)果表明:摻雜后的新型Cu2+/Zn O/Ti O2的XRD衍射峰值在四種復(fù)合光催化劑中最高,為銳鈦礦型結(jié)構(gòu),摻雜效果好,無(wú)雜峰出現(xiàn),純度較高,平均粒徑為16.6 nm;經(jīng)BET分析可知新型Cu2+/Zn O/Ti O2的比表面積為108.6 m2/g,平均孔徑為2.57 nm,一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Cu2+和Zn O的摻雜增大了催化劑的比表面積和孔隙數(shù)量,使催化劑在光催化反應(yīng)時(shí)吸附能力增強(qiáng),增大反應(yīng)接觸面,從而提高了新型Cu2+/Zn O/Ti O2的光催化活性;SEM圖分析催化劑形貌可知,新型Cu2+/Zn O/Ti O2具有大量孔隙結(jié)構(gòu)及絮狀海綿結(jié)構(gòu);紅外光譜顯示新型Cu2+/Zn O/Ti O2在3500 cm-1處出現(xiàn)明顯的羥基伸縮振動(dòng)峰,較其他復(fù)合光催化劑活性更高;UV-vis光譜表明,新型Cu2+/Zn O/Ti O2對(duì)紫外光的吸收能力更強(qiáng)、吸收范圍更寬,對(duì)光敏感程度高,光催化活性好;TGA分析表明,新型Cu2+/Zn O/Ti O2的最佳煅燒溫度約為500℃。經(jīng)過(guò)光催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究以及重復(fù)性實(shí)驗(yàn)證明,新型Cu2+/Zn O/Ti O2的光催化速率常數(shù)是純Ti O2的約2.3倍,在重復(fù)使用5次后,反應(yīng)速率常數(shù)基本保持不變,具有穩(wěn)定性。建立了小型光催化裝置,并對(duì)其進(jìn)行改良,使其光催化降解效率相比原裝置提升了7%。探究新型Cu2+/Zn O/Ti O2的最佳光催化實(shí)驗(yàn)條件,結(jié)果證明:在p H=7,反應(yīng)溫度25℃,反應(yīng)前物質(zhì)濃度為100～200 mg/L且催化劑的用量為2.0 g/L情況下,光催化效率最高。在最佳光催化實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)油田廢水中典型有機(jī)污染物苯胺和乙醇進(jìn)行光催化降解,結(jié)果表明,新型Cu2+/Zn O/Ti O2對(duì)苯胺和乙醇的去除率達(dá)到了78.5%和68.3%。利用新型Cu2+/Zn O/Ti O2光催化降解實(shí)際油田廢水中的苯系物（苯、甲苯、二甲苯）和COD,結(jié)果表明:光催化降解7h后,新型Cu2+/Zn O/Ti O2對(duì)苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯和對(duì)二甲苯的去除率分別為93.7%、89.9%、94.3%、93.6%和95.5%;對(duì)COD的去除率為80.9%。經(jīng)光催化處理后油田廢水水樣中殘余COD值為88.8 mg/L,結(jié)果證明新型Cu2+/Zn O/Ti O2能有效去除實(shí)際油田廢水中的有機(jī)物成分,經(jīng)光催化處理后廢水中苯系物和COD含量均符合石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB31571-2015）。
易云莉[4]（2020）在《微波水熱法制備硫、鋯和硫-鋯摻雜TiO2光催化劑及其光催化活性的研究》文中提出本文采用微波水熱法制備了三種摻雜型光催化劑,分別為硫、鋯單摻雜（TiO2-S、TiO2-Zr）和鋯-硫共摻雜（TiO2-Zr-S）。通過(guò)正交試驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn),具體分析以下因素:摻雜比例、微波水熱平行合成儀的設(shè)置參數(shù)（合成功率、合成溫度、合成時(shí)間）,馬弗爐的（煅燒溫度、煅燒時(shí)間）對(duì)三種摻雜型光催化劑活性的影響。以甲基橙溶液(10mg.mL-1)作為模擬污染物,通過(guò)改變自制紫外燈、微波（MW）、微波-紫外（MW-UV）、微波-超聲-紫外（MW-UT-UV）、可見(jiàn)光等催化降解條件來(lái)進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn),探討不同催化降解條件對(duì)三種摻雜型光催化劑的光催化活性的影響。將經(jīng)過(guò)催化降解的三種催化劑洗凈、烘干并反復(fù)投入甲基橙溶液的降解實(shí)驗(yàn)中,考察三種摻雜型催化劑的穩(wěn)定性。通過(guò)X射線(xiàn)衍射分析（XRD）、掃描電子顯微鏡分析（FESEM）、X射線(xiàn)能譜分析（XPS）、N2吸附-脫附分析（BET）、熱重示差分析（TG-DTG）、紫外-可見(jiàn)漫反射光譜分析（UV-Vis）、熒光光譜分析（PL和PEL）、紅外光譜分析（FTIR）等現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù),對(duì)合成的三種摻雜型TiO2光催化劑的表面形貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征分析,研究摻雜型催化劑結(jié)構(gòu)及形貌的變化對(duì)光催化活性所產(chǎn)生的影響,所得研究結(jié)果具體如下:一、微波水熱法制備TiO2-S光催化劑及其光催化活性微波水熱法制備TiO2-S光催化劑的最佳條件為:微波水熱平行合成儀的設(shè)置參數(shù)為:合成溫度150℃、合成時(shí)間2.5h、合成功率550W,煅燒溫度600℃、煅燒時(shí)間2.5 h,n(S6+):n(Ti4+)=1.0（物質(zhì)的量之比）。在催化降解條件為紫外燈（自制）照射30 min時(shí),TiO2-S光催化劑對(duì)甲基橙溶液的降解率為96.41%;而在催化降解條件為分別在MW、MW-UV和MW-UT-UV條件下反應(yīng)40 min時(shí),TiO2-S光催化劑對(duì)甲基橙溶液的降解率則分別為10.20%、98.99%和99.90%;當(dāng)催化降解條件為可見(jiàn)光時(shí),在可見(jiàn)光下反應(yīng)4 h后,TiO2-S光催化劑可對(duì)甲基橙溶液近乎完全降解。XRD、FESEM分析結(jié)果顯示,微波水熱法制備的TiO2-S催化劑具有晶化度高、粒徑大小均勻等特點(diǎn),因微波水熱合成法的局限性引起團(tuán)簇現(xiàn)象;N2吸附-脫附測(cè)試分析表明TiO2-S是一種孔徑大小分布均勻的介孔材料,且具有較大的表面積,有著較多的活性位點(diǎn),所以TiO2-S具有較高的光催化活性;EDS、XPS測(cè)試分析表明,TiO2-S中含有Ti、O、C、S元素,S主要以+6價(jià)的硫酸鹽(SO42-)的離子形態(tài)存在于TiO2,SO42-引入到TiO2晶格當(dāng)中,減小了催化劑的帶隙;PL和PEL測(cè)試分析表明,硫摻雜極大的抑制了TiO2-S光催化劑的光生電子與空穴的復(fù)合率,延長(zhǎng)了光生電子-空穴對(duì)的壽命,其光催化活性得以改善。UV-Vis測(cè)表明,相比于純TiO2,TiO2-S光催化劑會(huì)向著可見(jiàn)光波方向移動(dòng),發(fā)生紅移,提高了可見(jiàn)光的利用率。S摻入使得TiO2的晶相構(gòu)成改變、帶隙減小、比表面積增大及光生電子與空穴的復(fù)合率降低,故而提高了TiO2催化劑的光催化活性。二、微波水熱法制備TiO2-Zr光催化劑及其光催化活性微波水熱法制備TiO2-Zr光催化劑的最佳條件為:微波水熱平行合成儀的設(shè)置參數(shù)為:合成溫度150℃、合成時(shí)間2.5 h、合成功率550 W,煅燒溫度600℃及煅燒時(shí)間2.5 h,n(Zr4+):n(Ti4+)=0.04（物質(zhì)的量之比）。在催化降解條件為紫外燈（自制）照射30 min時(shí),TiO2-Zr光催化劑對(duì)甲基橙溶液的降解率為97.10%;而在催化降解條件分別為MW、MW-UV和MW-UT-UV下反應(yīng)40 min時(shí),TiO2-Zr光催化劑對(duì)甲基橙溶液的降解率則分別為10.90%、99.98%和100%;當(dāng)催化降解條件為可見(jiàn)光時(shí),在可見(jiàn)光下反應(yīng)4 h后,TiO2-Zr光催化劑可對(duì)甲基橙溶液近乎完全降解。XRD、FESEM分析結(jié)果顯示TiO2-Zr晶型單一,結(jié)晶度高、粒徑小且分布均勻、N2吸附-脫附測(cè)試分析則表明,TiO2-Zr光催化劑的孔徑小且結(jié)構(gòu)規(guī)整,比表面積大、有著較多的活性位點(diǎn),所以TiO2-Zr具有較高的光催化活性;XPS測(cè)試分析表明,TiO2-S中含有Ti、O、C、Zr元素,Zr主要以+4價(jià)的氧化鋯（ZrO2）存在于TiO2光催化劑的表面,ZrO2會(huì)讓光催化劑的帶隙減小,從而提高了TiO2-Zr光催化的活性;PL和PEL測(cè)試分析表明,Zr摻雜使得TiO2-Zr光催化劑中的光生電子與空穴的重組率降低,即延長(zhǎng)了光生電子-空穴對(duì)的壽命,使得TiO2-Zr光催化劑的活性增強(qiáng)。UV-Vis測(cè)試表明,TiO2-Zr和TiO2-S均會(huì)向可見(jiàn)光的長(zhǎng)波方向移動(dòng)（紅移）,前者紅移現(xiàn)象更為明顯,對(duì)可見(jiàn)光的利用率更高。Zr的摻入TiO2后其結(jié)晶度增加、晶相改變、比表面積增大、活性位點(diǎn)增加,從而使得TiO2催化劑光催化降解活性得以提高。三、微波水熱法制備TiO2-Zr-S光催化劑及其光催化活性微波水熱法制備TiO2-Zr-S光催化劑的最佳條件為:微波水熱平行合成儀的設(shè)置參數(shù)為:合成溫度150℃、合成時(shí)間2.5 h、合成功率600 W,煅燒溫度600℃、煅燒時(shí)間2.5 h,[n(Zr4+):n(Ti4+)=0.04,n(S6+):n(Ti4+)=1.0]（物質(zhì)的量之比）。在催化降解條件為紫外燈（自制）照射30 min時(shí),TiO2-Zr-S光催化劑對(duì)甲基橙溶液的降解率為97.82%;而在催化降解條件為分別在MW、MW-UV和MW-UT-UV條件下反應(yīng)40 min時(shí),TiO2-Zr-S光催化劑對(duì)甲基橙溶液的降解率分別為11.24%、99.98%、100%;當(dāng)催化降解條件為可見(jiàn)光時(shí),在可見(jiàn)光下反應(yīng)3.5 h后,TiO2-Zr-S光催化劑可對(duì)甲基橙溶液近乎完全降解。XRD、FESEM分析結(jié)果顯示,TiO2-Zr-S光催化劑的結(jié)晶度高、晶粒小且大小均勻,且因?yàn)楹铣煞椒ǖ木窒扌院臀锢硌心ゲ痪纬蓤F(tuán)簇;N2吸附-脫附測(cè)試分析則表明,TiO2-Zr-S具有比表面積大、孔徑小、孔的結(jié)構(gòu)規(guī)整等優(yōu)點(diǎn),所以TiO2-Zr-S具有較高的光催化活性;XPS測(cè)試分析表明,TiO2-Zr-S中含有為T(mén)i、O,C、Zr元素,Zr以+4價(jià)的氧化鋯（ZrO2）存在于TiO2表面,使得光催化劑帶隙減小;S主要以+6價(jià)的離子形態(tài)存在于TiO2間隙,從而減小催化劑的帶隙寬度。PL和PEL測(cè)試分析表明,因S和Zr的摻雜,催化劑的光致電子與空穴的復(fù)合率降低,光生電子-空穴的壽命延長(zhǎng),其光催化活性得以提高。而UV-Vis測(cè)試表明,與S或Zr摻雜的TiO2相比,TiO2-Zr-S光催化劑向可見(jiàn)光長(zhǎng)波方向移動(dòng)的距離最多,對(duì)可見(jiàn)光的利用率進(jìn)一步增加。Zr和S共摻TiO2,改變了TiO2的晶相組成比例、比表面積、帶隙寬度及光生電子-空穴的壽命,進(jìn)一步提高了TiO2催化劑光催化降解活性。本文結(jié)果表明,用微波水熱法于最佳制備條件所得的三種摻雜型TiO2光催化劑（TiO2-S、TiO2-Zr、TiO2-Zr-S）均具有良好的光催化活性。三種摻雜型光催化劑在不同的催化降解條件下的反應(yīng)結(jié)果表明:微波和超聲對(duì)TiO2光催化劑的催化降解過(guò)程有著輔助強(qiáng)化作用,TiO2光催化活性得以進(jìn)一步提高。微波水熱法下制備的催化劑在高溫高壓的密閉環(huán)境下進(jìn)行,沒(méi)有溫度梯度和剪切力的影響,反應(yīng)物能夠均勻受熱,能溶解一些常規(guī)水熱法較難溶或不溶的物質(zhì),Ti（OH）4膠體能夠良好的成核,再經(jīng)重結(jié)晶、分離及高溫煅燒處理后即可制備晶化度高、粒徑均勻的的光催化劑,催化活性良好。這為摻雜型TiO2光催化劑的制備和實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用提供了一條節(jié)能、高效和環(huán)境友好的綠色途徑,并豐富了微波化學(xué)的研究?jī)?nèi)容。
于靖[5]（2020）在《改性及支架型混晶相二氧化鈦的合成及光解水制氫性能研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理TiO2材料作為常見(jiàn)的光催化劑之一,目前在光催化制氫領(lǐng)域仍存在光生電子-空穴對(duì)復(fù)合率高、帶隙值大、可見(jiàn)光響應(yīng)低、轉(zhuǎn)換效率低等問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題,我們首先對(duì)m-TiO2進(jìn)行晶相調(diào)控,探究了晶相組成對(duì)其紫外光制氫性能的影響。并以此為基礎(chǔ),采用摻雜La3+、復(fù)合Cl改性的g-C3N4或還原氧化石墨烯（rGO）等改性手段,提高其在可見(jiàn)光條件下的水分解制氫的性能。為提高m-TiO2介孔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,通過(guò)引入SiO2支架,制備得到具有高比表面積、大孔容和高制氫活性的支架型m-TiO2。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):（1）采用水熱法,通過(guò)晶相調(diào)控可合成具有純銳鈦礦相（A型）、銳鈦礦相和板鈦礦相二元混晶相（A+B型）及銳鈦礦相、板鈦礦相和金紅石相三元混晶相（A+B+R型）結(jié)構(gòu)的m-TiO2,其中混晶相m-TiO2的光催化產(chǎn)氫活性與其結(jié)構(gòu)中的板鈦礦相含量具有明顯的相關(guān)性,在A(yíng)+B型的二元混晶相樣品中,板鈦礦相含量為12%的樣品T5的產(chǎn)氫活性可達(dá)225 mmol·g-1·h-1;在A(yíng)+B+R型的三元混晶相樣品中,晶相組成為56%A+40%B+4%R的樣品T10的紫外產(chǎn)氫活性高達(dá)251 mmol·g-1·h-1。（2）采用水熱法,通過(guò)摻雜La3+、復(fù)合Cl改性的g-C3N4或還原氧化石墨烯（rGO）的方法對(duì)三元混晶相m-TiO2進(jìn)行改性,可明顯提高可見(jiàn)光產(chǎn)氫活性。其中,摻雜量為0.5wt%的La-m-TiO2的產(chǎn)氫活性較m-TiO2提高了0.62倍;復(fù)合量為3.0wt%的Cl-g-C3N4/m-TiO2提高了1.34倍;復(fù)合量為1.0wt%的rGO/m-TiO2提高了1.35倍,達(dá)3.99 mmol·g-1·h-1;在350 nm850 nm的全波段條件下,三種改性樣品均具有很好的活性穩(wěn)定性。（3）利用正硅酸乙酯（TEOS）水解形成的SiO2膠團(tuán)為支架,采用焙燒后刻蝕的方法制備了具有高比表面積和大孔容的銳鈦礦型樣品S1-xE。與未摻支架樣品（T1）相比,S1-xE的比表面積提高了l0%86%,孔容提高了94%210%。當(dāng)支架含量為50wt%時(shí),S1-50E的比表面積達(dá)149 m2·g-1,孔容為0.31 cm3·g-1,紫外光制氫活性提高27%,達(dá)244 mmol·g-1·h-1。（4）利用中性硅溶膠的納米SiO2顆粒為支架,制備了具有高比表面積和大孔容的A+B型樣品S2-xE。與未摻支架樣品（T5）相比,S2-xE的比表面積提高了14%60%;孔容提高了25%100%,當(dāng)支架含量為30wt%時(shí),S2-30E樣品的比表面積和孔容達(dá)到最高,分別為123 m2·g-1、0.48 cm3·g-1,其紫外光下的產(chǎn)氫活性提高2.2%,達(dá)230 mmol·g-1·h-1。
聶飛[6]（2020）在《改性二氧化鈦的制備及光催化降解染料的研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理當(dāng)今世界,水污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,染料廢水色度和化學(xué)需氧量高,難生物降解且毒性大,排放到環(huán)境中會(huì)造成嚴(yán)重的污染,是一種難治理的廢水。光催化氧化技術(shù)由于反應(yīng)條件溫和、二次污染小,受到了各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注。二氧化鈦（TiO2）作為一種有前途的光催化劑,具有價(jià)格低廉、催化活性高、耐腐蝕、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)。但二氧化鈦的禁帶寬度較低,光生載流子復(fù)合率較高,實(shí)際應(yīng)用受到限制。因此,通過(guò)改性,拓寬二氧化鈦對(duì)可見(jiàn)光響應(yīng)范圍、抑制電子空穴對(duì)的復(fù)合,是二氧化鈦光催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文采用水熱法制備二氧化鈦,設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)并通過(guò)極差分析法優(yōu)化了工藝條件,且確定了適宜的鐵、氮摻雜比例,探究了紫外光與可見(jiàn)光條件下染料的降解情況,最后對(duì)二氧化鈦進(jìn)行表征,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,為二氧化鈦的改性及光催化降解染料領(lǐng)域提供一定的理論依據(jù)與技術(shù)支持。正交試驗(yàn)中,選取水熱反應(yīng)溫度、時(shí)間、鈦酸四正丁酯與水的體積比、前驅(qū)體溶液pH值四個(gè)影響因素,以甲基橙染料為目標(biāo)降解物,研究催化劑的光催化性能,通過(guò)極差分析法優(yōu)化了工藝條件。結(jié)果表明前驅(qū)體溶液pH值對(duì)二氧化鈦的光催化活性影響最大。甲基橙染料的降解率受二氧化鈦投放量和溶液初始濃度的影響,過(guò)高或過(guò)低均不利于光催化反應(yīng)的進(jìn)行。對(duì)于濃度5mg/L的甲基橙溶液,二氧化鈦的最佳投放量為3.75g/L。采用優(yōu)化工藝制得的二氧化鈦,在鹵素?zé)粽丈湎录谆热芤旱慕到饴屎艿?在紫外光照射下反應(yīng)2h降解率為86.48%。以硝酸鐵為鐵源,尿素為氮源對(duì)制備的二氧化鈦進(jìn)行摻雜改性,可以提高二氧化鈦的光催化活性。制備了不同配比的鐵摻雜、鐵氮共摻雜二氧化鈦光催化劑,其中,鐵摻雜量為0.01%,鐵氮摻雜量分別為0.01%和0.7%的二氧化鈦光催化活性最高,在紫外光條件下,2h后甲基橙溶液降解率達(dá)到96.05%,在可見(jiàn)光條件下,6h后甲基橙溶液的降解率由19.36%提升到94.52%。XRD、SEM、XPS、UV-vis分析結(jié)果表明,制得的二氧化鈦樣品為銳鈦礦相的納米級(jí)不規(guī)則球形顆粒,摻雜沒(méi)有改變二氧化鈦的晶型,鐵摻雜抑制了TiO2粒徑的增長(zhǎng),氮摻雜對(duì)二氧化鈦粒徑的影響不大,共摻雜后制備的二氧化鈦顆粒的分散性更好,且吸收光譜發(fā)生了紅移。Fe3+取代了部分Ti4+與氧結(jié)合。氮摻雜二氧化鈦后進(jìn)入晶格,取代了晶格中的O并形成O-Ti-N鍵,摻雜后可以有效降低光生電子與空穴的復(fù)合率。對(duì)其他染料的降解試驗(yàn)結(jié)果表明,二氧化鈦光催化反應(yīng)對(duì)中性紅和結(jié)晶紫的降解效果比較優(yōu)異,分別達(dá)到了93.47%和99.11%;對(duì)藏紅T和溴酚藍(lán)的降解效果比較一般,分別為78.45%和73.73%;對(duì)次甲基藍(lán)的降解效果較差,降解率為52.17%。二氧化鈦的光催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程符合L-H模型,光催化降解甲基橙的過(guò)程為一級(jí)反應(yīng)。一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)k的大小受甲基橙溶液初始濃度、催化劑投放量以及元素?fù)诫s的影響。動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果與光催化反應(yīng)試驗(yàn)結(jié)論一致。
包璐瑀[7]（2020）在《脈沖紫外激光協(xié)同TiO2處理有機(jī)污染物的研究》文中認(rèn)為近年來(lái),生活污水和工業(yè)廢水的過(guò)量排放已導(dǎo)致水質(zhì)嚴(yán)重惡化,極度破壞生態(tài)環(huán)境。許多技術(shù),如吸附、生物降解和光催化用于處理這些廢水。其中,光催化技術(shù)作為一種高效、低能耗和無(wú)二次污染的處理技術(shù),被認(rèn)為是處理廢水中難降解有機(jī)物的最有前途的方法。二氧化鈦（Ti O2）由于其低成本、無(wú)毒、高穩(wěn)定性和易調(diào)節(jié)的帶隙成為廣泛用于光催化工藝的半導(dǎo)體。然而,較窄的可見(jiàn)光響應(yīng)范圍和較高的電子-空穴對(duì)復(fù)合率,使Ti O2的光催化效率受到限制。磁性納米洋蔥碳（Magnetic Carbon Nano Onions,MCNOs）具有良好的電子傳導(dǎo)特性、飽和磁化強(qiáng)度和紫外線(xiàn)吸收性能等特點(diǎn),同時(shí),激光因?yàn)榫哂懈邌紊?高強(qiáng)度及低射束發(fā)散性等優(yōu)點(diǎn)而在光催化分解水等領(lǐng)域受到了廣泛學(xué)者的關(guān)注,因此,在脈沖紫外激光的作用下,將MCNOs與Ti O2結(jié)合做成薄膜可促進(jìn)輻射時(shí)產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)的分離,并且Ti-O-C鍵的存在減小了帶隙,從而延長(zhǎng)了吸收波長(zhǎng)。最終,也實(shí)現(xiàn)了催化劑的回收再利用。因此,本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:1.通過(guò)溶膠-凝膠法成功制備了可磁性回收的MCNOs/Ti O2復(fù)合材料,采用XRD、FT-IR、SEM、XPS、N2吸附-脫附等測(cè)試手段,對(duì)制備的光催化劑的物相組成和微觀(guān)形貌進(jìn)行了表征,以羅丹明B（Rh B）為目標(biāo)污染物,評(píng)價(jià)光催化劑的降解效率。研究結(jié)果表明,MCNOs和Ti O2之間依靠化學(xué)鍵（Ti-O-C）穩(wěn)定的結(jié)合在一起,有利于光生載流子的傳輸。對(duì)Rh B光催化降解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),4%MCNOs/Ti O2具有最佳的光催化性和穩(wěn)定性,且溶液濃度為10 mg/L時(shí),最佳投加量為0.55g/L,光催化降解效率為98%。因而,MCNOs的高導(dǎo)電性和良好的紫外線(xiàn)吸收強(qiáng)度,對(duì)提高復(fù)合材料的光催化性能有很大的作用。2.利用所制備的MCNOs/Ti O2復(fù)合材料涂覆在石英表面做成薄膜,通過(guò)轉(zhuǎn)相法制備固化劑-環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合光催化劑乳液,并將研究不同光催化劑材料的添加量對(duì)固化后膠膜性能及其光降解性能的影響。通過(guò)膠膜斷裂面掃描電鏡（SEM）分析,水蒸氣透過(guò)率測(cè)試,耐水性測(cè)試,附著強(qiáng)度測(cè)試,光催化協(xié)同紫外脈沖處理羅丹明b和處理VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）測(cè)試等方法對(duì)所制備薄膜進(jìn)行分析對(duì)比,探討復(fù)合材料薄膜在實(shí)際中的應(yīng)用。研究結(jié)果表明,5wt%MCNOs/Ti O2復(fù)合薄膜在水蒸氣透過(guò)率,耐水性測(cè)試,附著力測(cè)試中表現(xiàn)效果最好,7wt%MCNOs/Ti O2復(fù)合薄膜協(xié)同脈沖紫外激光在處理羅丹明b光催化過(guò)程中,擁有較高的效率,其對(duì)于VOC的檢測(cè)測(cè)試中,表現(xiàn)出良好的處理效果,其中,對(duì)于甲醛的去除率達(dá)到了89.33%,對(duì)于苯的去除率達(dá)到了92.24%。
仲偉光[8]（2020）在《石墨相氮化碳基材料的可見(jiàn)光催化及對(duì)水泥制品表面改性研究》文中研究表明隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)水平發(fā)展,環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。針對(duì)出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題,光催化技術(shù)是一種行之有效的治理污染的方法。石墨相氮化碳（g-C3N4）作為一種性能穩(wěn)定、可見(jiàn)光催化降解、對(duì)污染物分解效率高且成本相對(duì)廉價(jià)的新型催化劑,將其與帶隙匹配的半導(dǎo)體復(fù)合形成異質(zhì)材料能夠提高其可見(jiàn)光催化性能。石墨相氮化碳應(yīng)用于大宗水泥基材料表面,實(shí)現(xiàn)在水泥基材料表面對(duì)污染物的有效降解,可對(duì)環(huán)境治理工作做出貢獻(xiàn)。本文重點(diǎn)研究石墨相氮化碳及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備及光催化性能提升方法,并以其對(duì)水泥表面進(jìn)行處理,獲得水泥表面可見(jiàn)光降解有機(jī)污染物的功效,達(dá)到自清潔的目的。第一,采用熱縮和法成功制備了g-C3N4,通過(guò)調(diào)控前驅(qū)體種類(lèi)和制備溫度優(yōu)選了最佳制備方法。通過(guò)研究分析,得出尿素為最佳制備前驅(qū)體,550℃為最優(yōu)制備溫度。在此條件下制備的g-C3N4結(jié)晶度較差,微觀(guān)形貌為片狀物的無(wú)規(guī)則堆疊,中間有孔隙。這些結(jié)構(gòu)特征能為g-C3N4提供更多的活性位點(diǎn),使得催化劑的光催化活性得到提高。同時(shí)以尿素為前驅(qū)體在550℃條件下制備的g-C3N4具有良好的光催化穩(wěn)定性。第二,采用原位生長(zhǎng)法和超聲復(fù)合法成功制備了石墨相氮化碳-二氧化鈦異質(zhì)材料。改變石墨相氮化碳與二氧化鈦的比例會(huì)對(duì)異質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生影響。與單一石墨相氮化碳相比,當(dāng)石墨相氮化碳與二氧化鈦的比例為4時(shí),可見(jiàn)光催化性能最優(yōu)越。采用超聲復(fù)合法按照相同比例制備石墨相氮化碳-二氧化鈦異質(zhì)材料,與原位生長(zhǎng)法相比,其得到的異質(zhì)材料晶體結(jié)構(gòu)、微觀(guān)形貌、禁帶寬度及可見(jiàn)光催化性能基本一致。第三,以二氧化硅和尿素為原材料,通過(guò)熱縮合法成功制備了石墨相氮化碳-二氧化硅異質(zhì)材料。通過(guò)調(diào)控二氧化硅比表面積與摻入量,探索石墨相氮化碳-二氧化硅異質(zhì)材料的性能影響因素。納米二氧化硅的加入為g-C3N4的能帶引入缺陷,從而影響其帶隙結(jié)構(gòu)。在相同摻入量條件下,比表面積為300 m2/g的二氧化硅的改性效果要好于比表面積為200 m2/g和380 m2/g的二氧化硅;當(dāng)二氧化硅比表面積為300 m2/g、二氧化硅加入量為0.15 g時(shí),所得到異質(zhì)材料的可見(jiàn)光催化性能最佳。此條件下,其微觀(guān)結(jié)構(gòu)為均勻的鑲嵌結(jié)構(gòu)、比表面積變大、孔隙變多、平均孔徑變小。這些因素能夠提供更多的活性位點(diǎn)從而提高了催化劑的可見(jiàn)光催化性能。第四,以石墨相氮化碳-二氧化硅異質(zhì)材料為涂層原料,采用單面浸泡法和涂刷法對(duì)水泥進(jìn)行表面處理,在可見(jiàn)光照射條件下成功對(duì)有機(jī)染料實(shí)現(xiàn)降解。通過(guò)比較涂層的均勻性和可見(jiàn)光催化活性,得到涂刷法比單面浸泡法更加適用于水泥表面應(yīng)用。通過(guò)利用氫氧化鈣和石墨相氮化碳-二氧化硅異質(zhì)材料反應(yīng),研究得到石墨相氮化碳-二氧化硅異質(zhì)材料基于火山灰反應(yīng)生成C-S-H凝膠與水泥實(shí)現(xiàn)有效化學(xué)結(jié)合。
徐卓群[9]（2020）在《機(jī)械研磨制備碳酸鈣—納米TiO2復(fù)合光催化劑及性能研究》文中研究指明納米TiO2是一種典型的半導(dǎo)體光催化劑,碳酸鈣是重要的工業(yè)礦物原料,將碳酸鈣顆粒作為載體負(fù)載納米TiO2制備復(fù)合光催化劑,可通過(guò)降低TiO2粒徑和提高顆粒分散性而提升功能作用,并實(shí)現(xiàn)納米TiO2應(yīng)用回收和循環(huán)利用,同時(shí)提高碳酸鈣的利用價(jià)值。本研究分別采用碳酸鈣-納米TiO2干法研磨和濕法研磨的方法制備了碳酸鈣表面負(fù)載納米TiO2復(fù)合光催化劑,對(duì)復(fù)合光催化劑結(jié)構(gòu)、光催化性能、碳酸鈣協(xié)同作用和碳酸鈣與TiO2間的作用機(jī)理進(jìn)行研究。（1）采用碳酸鈣和納米TiO2干法研磨方式制備了碳酸鈣-納米TiO2復(fù)合光催化劑。得到的優(yōu)化條件為:碳酸鈣為800目、復(fù)合比40%、研磨10min。優(yōu)化條件下制備的碳酸鈣-納米TiO2復(fù)合光催化劑經(jīng)紫外光照20min和40min,對(duì)甲基橙降解率達(dá)90%和100%,降解效果與純TiO2相當(dāng)。（2）采用碳酸鈣和納米TiO2濕法研磨方法制備了碳酸鈣-納米TiO2復(fù)合光催化劑,研究了反應(yīng)過(guò)程中各因素的影響,得到的優(yōu)化條件為:復(fù)合比20%、漿料固含量30%、介質(zhì)無(wú)料比3、研磨60min、轉(zhuǎn)速1000r/min。優(yōu)化條件下制備的碳酸鈣-納米TiO2復(fù)合光催化劑具有優(yōu)異的光催化降解甲基橙性能紫外光照50min,降解率達(dá)100%,與純TiO2相當(dāng)。（3）分別對(duì)干法研磨和濕法研磨制備的碳酸鈣-納米TiO2復(fù)合光催化劑降解不同濃度甲基橙溶液及其循環(huán)利用和可回收性能進(jìn)行了研究。碳酸鈣-納米TiO2復(fù)合光催化劑對(duì)濃度10-80ppm甲基橙溶液具有良好降解作用,尤其適宜對(duì)低濃度甲基橙的降解。碳酸鈣-納米TiO2復(fù)合光催化劑具有良好的循環(huán)使用性能,其中干法研磨產(chǎn)物循環(huán)5次、濕法研磨產(chǎn)物在循環(huán)4次后,紫外光照20min,甲基橙降解率在90%以上。與純TiO2相比,碳酸鈣-納米TiO2復(fù)合光催化劑懸浮液離心沉降速度快,具有很好的回收性。（4）對(duì)碳酸鈣-TiO2復(fù)合光催化劑的結(jié)構(gòu)與機(jī)理進(jìn)行了研究。復(fù)合光催化劑以納米TiO2在碳酸鈣表面均勻、完整負(fù)載為特征形成,且TiO2顆粒的分散性比負(fù)載前顯著增強(qiáng)。TiO2在碳酸鈣在彼此顆粒界面處形成了具有化學(xué)性質(zhì)的牢固結(jié)合。TiO2顆粒分散性提高及TiO2與碳酸鈣界面化學(xué)鍵形成的電子傳輸通道作用成為導(dǎo)致納米TiO2的光催化效能提升和在碳酸鈣-TiO2中減量的重要機(jī)制。
成臣[10]（2020）在《稀土摻雜制備可見(jiàn)光響應(yīng)型TiO2光催化劑及其性能研究》文中研究指明TiO2具有較高的光催化活性,化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng),沒(méi)有毒害作用,能耗低等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。但是,由于二氧化鈦的禁帶寬度較寬（3.2eV）,導(dǎo)致其光譜吸收范圍較窄,只有在紫外光下才能表現(xiàn)出相應(yīng)的光催化活性,然而紫外光僅占太陽(yáng)光的5%,因此其光催化效率較低。另外光生載流子的復(fù)合概率較高,也限制了二氧化鈦光催化處理污染物的實(shí)際應(yīng)用。離子摻雜能提高二氧化鈦光催化效率,稀土原子摻雜二氧化鈦可以明顯拓寬光譜響應(yīng)范圍,使其吸收波長(zhǎng)向可見(jiàn)光方向移動(dòng)。分子模擬技術(shù)能夠從原子角度計(jì)算出材料的電子結(jié)構(gòu),闡述其光催化反應(yīng)的機(jī)理,為理論研究奠定基礎(chǔ),并且能夠預(yù)測(cè)催化劑的反應(yīng)活性。本論文通過(guò)Materials Studio計(jì)算軟件的CASTEP模塊計(jì)算了La,Ce,Pr,Sm,Gd和Tm等稀土元素?fù)诫s的TiO2本體能帶結(jié)構(gòu),從電子結(jié)構(gòu)方面闡述了稀土摻雜TiO2光催化反應(yīng)機(jī)理,并且預(yù)測(cè)了其光催化反應(yīng)活性?；诶碚撃M結(jié)果,采用多種制備方法制備了具有不同分散度、不同形貌的TiO2納米材料,考察了其對(duì)目標(biāo)污染物亞甲基藍(lán)的光催化活性,發(fā)現(xiàn)水熱法所制備的TiO2材料因具有高分散度和規(guī)整度,表現(xiàn)出最好的光催化活性;基于此,我們以水熱法制備了Gd、Ce單摻雜及Gd/Ce共摻雜的TiO2光催化劑,并通過(guò)SEM、XRD、BET、UV-Vis和XPS等技術(shù)對(duì)催化劑進(jìn)行了表征,探究了Gd和Ce摻雜對(duì)TiO2光催化活性的影響。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:（1）根據(jù)第一性原理計(jì)算了稀土元素La,Ce,Pr,Sm,Gd,Tm摻雜的金紅石相二氧化鈦的能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度和差分電荷密度等性質(zhì),計(jì)算結(jié)果顯示稀土元素?fù)诫sTiO2的帶隙值均小于未摻雜的TiO2,且純TiO2,Ce-TiO2,Gd-TiO2,禁帶寬度依次減小,與實(shí)驗(yàn)中紫外可見(jiàn)吸收光譜分析結(jié)果一致。（2）催化劑表面O/Ti原子比稍大于2,氧含量較高的原因可能是催化劑表面存在Gd2O3。由XPS可知,3%Gd-TiO2,5%Gd-TiO2,10%Gd-TiO2三個(gè)樣品中Gd的實(shí)際摻雜量分別為1.21%,1.84%,2.3%,其中,以5%Gd-TiO2降解亞甲基藍(lán)的速率最快,即當(dāng)Gd的實(shí)際摻雜量為1.84%時(shí),樣品的活性最高。（3）Gd摻雜的Gd-TiO2光催化活性明顯高于Ce摻雜的Ce-TiO2,可能是因?yàn)镚d摻雜后Gd-TiO2內(nèi)部產(chǎn)生了內(nèi)建電場(chǎng),內(nèi)建電場(chǎng)的存在使電子和空穴的復(fù)合概率降低,壽命提高,從而提升了催化劑的光催化活性;而Ce摻雜的金紅石TiO2中會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)能級(jí),使禁帶寬度比金紅石相TiO2小很多,發(fā)生較明顯的“紅移”,但由于禁帶寬度變小的同時(shí),電子和空穴復(fù)合概率增大,使光催化活性降低。這一發(fā)現(xiàn)表明,稀土摻雜雖然宏觀(guān)上都可以使得TiO2的禁帶寬度變窄,但這并不是提高其可見(jiàn)光催化活性的決定性因素,還與摻雜調(diào)節(jié)禁帶寬度的機(jī)制有關(guān),對(duì)于Gd和Ce等稀土元素而言,內(nèi)建電場(chǎng)的作用要大于雜質(zhì)能級(jí)的作用。（4）在可見(jiàn)光光源下,Gd摻雜TiO2具有較高的光催化效率,在35min內(nèi)可以將模擬污染物亞甲基藍(lán)完全降解,當(dāng)Gd的摻雜量為1.84%時(shí),Gd-TiO2與其它的摻雜量相比,加速了光催化反應(yīng)速率,Ce摻雜TiO2光催化效果較差,5%Gd/Ce-TiO2的Gd、Ce共摻雜樣品光催化效率居中;并且研究發(fā)現(xiàn)在Gd、Ce共摻雜樣品中,隨著Gd摻雜量的逐漸增多,TiO2的光催化效率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。這可能是由于Gd、Ce共摻雜抑制了光生電子和空穴的有效分離,使其光催化活性降低。
二、納米二氧化鈦光催化劑研究進(jìn)展（論文開(kāi)題報(bào)告）
（1）論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求：
首先簡(jiǎn)單簡(jiǎn)介論文所研究問(wèn)題的基本概念和背景，再而簡(jiǎn)單明了地指出論文所要研究解決的具體問(wèn)題，并提出你的論文準(zhǔn)備的觀(guān)點(diǎn)或解決方法。
寫(xiě)法范例：
本文主要提出一款精簡(jiǎn)64位RISC處理器存儲(chǔ)管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計(jì)過(guò)程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個(gè)分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲(chǔ)器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁(yè)面大小,采用多級(jí)分層頁(yè)表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級(jí)頁(yè)表轉(zhuǎn)換過(guò)程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要組成部分。
（2）本文研究方法
調(diào)查法：該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對(duì)象的具體信息。
觀(guān)察法：用自己的感官和輔助工具直接觀(guān)察研究對(duì)象從而得到有關(guān)信息。
實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)主支變革、控制研究對(duì)象來(lái)發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。
文獻(xiàn)研究法：通過(guò)調(diào)查文獻(xiàn)來(lái)獲得資料，從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實(shí)證研究法：依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要提出設(shè)計(jì)。
定性分析法：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究，這個(gè)方法需要計(jì)算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法：通過(guò)具體的數(shù)字，使人們對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步精確化。
跨學(xué)科研究法：運(yùn)用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對(duì)某一課題進(jìn)行研究。
功能分析法：這是社會(huì)科學(xué)用來(lái)分析社會(huì)現(xiàn)象的一種方法，從某一功能出發(fā)研究多個(gè)方面的影響。
模擬法：通過(guò)創(chuàng)設(shè)一個(gè)與原型相似的模型來(lái)間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、納米二氧化鈦光催化劑研究進(jìn)展（論文提綱范文）
（1）載銀二氧化鈦納米管可見(jiàn)光催化去除六價(jià)鉻和亞甲基藍(lán)（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 TiO_2光催化研究進(jìn)展 |
| 1.1.1 TiO_2 的光催化機(jī)理 |
| 1.1.2 單純TiO_2光催化存在的問(wèn)題 |
| 1.1.3 TiO_2 光催化劑的改性方法 |
| 1.2 等離激元光催化研究進(jìn)展 |
| 1.2.1 等離激元光催化的原理 |
| 1.2.2 等離激元光催化劑分類(lèi) |
| 1.2.2.1 Ag@Ag X等離激元光催化劑 |
| 1.2.2.2 貴金屬/半導(dǎo)體等離子光催化劑 |
| 1.2.3 等離激元光催化劑應(yīng)用 |
| 1.2.3.1 水處理 |
| 1.2.3.2 制氫 |
| 1.2.3.3 CO_2還原 |
| 1.2.3.4 抗菌 |
| 1.2.3.5 空氣凈化 |
| 1.3 研究?jī)?nèi)容和方法 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究?jī)?nèi)容 |
| 1.3.3 技術(shù)路線(xiàn) |
| 1.3.4 創(chuàng)新點(diǎn) |
| 第二章 載銀二氧化鈦納米管制備 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 二氧化鈦納米管合成及改性 |
| 2.2.1 二氧化鈦納米管合成 |
| 2.2.1.1 模板合成法 |
| 2.2.1.2 電化學(xué)陽(yáng)極氧化法 |
| 2.2.1.3 水熱合成法 |
| 2.2.2 二氧化鈦納米管改性方法 |
| 2.2.2.1 過(guò)渡金屬離子摻雜 |
| 2.2.2.2 半導(dǎo)體復(fù)合 |
| 2.2.2.3 貴金屬沉積 |
| 2.3 實(shí)驗(yàn)材料和儀器 |
| 2.3.1 實(shí)驗(yàn)藥品 |
| 2.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器 |
| 2.4 試驗(yàn)方法 |
| 2.4.1 二氧化鈦納米管制備 |
| 2.4.2 載銀二氧化鈦納米管合成 |
| 2.4.3 載銀二氧化鈦納米管的表征 |
| 2.5 結(jié)果和討論 |
| 2.5.1 掃描電鏡結(jié)果分析 |
| 2.5.2 透射電鏡結(jié)果分析 |
| 2.5.3 XRD結(jié)果分析 |
| 2.5.4 EDS結(jié)果分析 |
| 2.5.5 UV-Vis吸收光譜結(jié)果分析 |
| 2.6 小結(jié) |
| 第三章 載銀二氧化鈦納米管紫外光和可見(jiàn)光光催化分別去除亞甲基藍(lán)和六價(jià)鉻 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器 |
| 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料 |
| 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器 |
| 3.3 實(shí)驗(yàn)方法 |
| 3.3.1 光催化反應(yīng)裝置操作方法 |
| 3.3.2 載銀二氧化鈦納米管光催化試驗(yàn)設(shè)計(jì) |
| 3.3.2.1 載銀二氧化鈦納米管光催化去除亞甲基藍(lán) |
| 3.3.2.2 載銀二氧化鈦納米管光催化去除六價(jià)鉻 |
| 3.4 結(jié)果與討論 |
| 3.4.1 亞甲基藍(lán)的光催化去除效果結(jié)果與討論 |
| 3.4.1.1 亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制 |
| 3.4.1.2 亞甲基藍(lán)去除率計(jì)算方法 |
| 3.4.1.3 亞甲基藍(lán)在紫外光和可見(jiàn)光下的去除效果 |
| 3.4.2 六價(jià)鉻的光催化去除效果結(jié)果與討論 |
| 3.4.2.1 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制 |
| 3.4.2.2 六價(jià)鉻去除率計(jì)算方法 |
| 3.4.2.3 六價(jià)鉻在紫外光和可見(jiàn)光下的去除效果 |
| 3.5 小結(jié) |
| 第四章 載銀二氧化鈦納米管可見(jiàn)光催化協(xié)同去除水中亞甲基藍(lán)和六價(jià)鉻 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料與儀器 |
| 4.3 協(xié)同試驗(yàn)方法設(shè)計(jì) |
| 4.4 光催化協(xié)同處理亞甲基藍(lán)和六價(jià)鉻結(jié)果 |
| 4.4.1 催化劑的投加量載銀納米管協(xié)同去除效果的影響 |
| 4.4.2 光照強(qiáng)度對(duì)載銀納米管協(xié)同去除效果的影響 |
| 4.4.3 pH值對(duì)載銀納米管協(xié)同去除效果的影響 |
| 4.4.4 催化劑穩(wěn)定性分析 |
| 4.5 正交試驗(yàn)研究 |
| 4.5.1 設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn) |
| 4.5.2 結(jié)果分析與討論 |
| 4.6 載銀二氧化鈦納米管處理重金屬染料廢水的經(jīng)濟(jì)成本核算 |
| 4.6.1 工藝流程及試驗(yàn)裝置 |
| 4.6.2 光催化劑的合成成本 |
| 4.6.3 光催化處理廢水成本計(jì)算 |
| 4.6.4 結(jié)果分析與討論 |
| 4.7 小結(jié) |
| 第五章 結(jié)論與展望 |
| 5.1 結(jié)論 |
| 5.2 展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士期間的研究成果 |
| 致謝 |
（2）納米TiO2復(fù)合材料制備及其光催化性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文獻(xiàn)綜述與選題 |
| 1.1 緒論 |
| 1.2 二氧化鈦簡(jiǎn)介 |
| 1.2.1 二氧化鈦的晶體結(jié)構(gòu) |
| 1.2.2 二氧化鈦的能帶結(jié)構(gòu) |
| 1.2.3 二氧化鈦的光催化原理 |
| 1.3 二氧化鈦的制備方法 |
| 1.3.1 TiO_2的工業(yè)化制法 |
| 1.3.2 TiO_2的實(shí)驗(yàn)室制法 |
| 1.4 二氧化鈦的應(yīng)用 |
| 1.4.1 廢水處理領(lǐng)域 |
| 1.4.2 抗菌材料領(lǐng)域 |
| 1.4.3 新能源領(lǐng)域 |
| 1.4.4 其他精細(xì)化工領(lǐng)域 |
| 1.5 二氧化鈦光催化特性 |
| 1.5.1 光生電子空穴對(duì)的分離 |
| 1.5.2 晶粒尺寸對(duì)光催化的影響 |
| 1.5.3 比表面積對(duì)光催化的影響 |
| 1.5.4 TiO_2實(shí)際應(yīng)用需要解決的問(wèn)題 |
| 1.6 TiO_2納米化 |
| 1.7 TiO_2摻雜改性 |
| 1.7.1 貴金屬修飾改性 |
| 1.7.2 元素?fù)诫s改性 |
| 1.7.3 半導(dǎo)體復(fù)合改性 |
| 1.7.4 表面光敏化改性 |
| 1.7.5 表面酸化改性 |
| 1.8 TiO_2負(fù)載化 |
| 1.8.1 負(fù)載體種類(lèi) |
| 1.8.2 分子篩簡(jiǎn)介 |
| 1.8.3 負(fù)載型TiO_2制備方法 |
| 1.9 本論文選題意義及主要工作 |
| 1.9.1 本文選題意義 |
| 1.9.2 主要研究?jī)?nèi)容 |
| 第二章 實(shí)驗(yàn)原料、儀器及性能表征手段 |
| 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及設(shè)備 |
| 2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用藥品 |
| 2.1.2 實(shí)驗(yàn)所用儀器 |
| 2.2 實(shí)驗(yàn)流程 |
| 2.3 材料表征手段 |
| 2.3.1 X射線(xiàn)衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM) |
| 2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM) |
| 2.3.4 傅里葉紅外光譜分析(FT-IR) |
| 2.3.5 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜(UV-Vis) |
| 2.3.6 熒光發(fā)射光譜分析(PL) |
| 2.3.7 磁學(xué)性質(zhì)測(cè)定(VSM) |
| 2.4 光催化劑性能評(píng)價(jià) |
| 2.4.1 光催化降解實(shí)驗(yàn) |
| 2.4.2 光催化材料穩(wěn)定性試驗(yàn) |
| 第三章 溶膠凝膠水熱法制備納米TiO_2光催化劑 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 溶膠凝膠水熱法制備納米TiO_2 |
| 3.3 制備工藝條件優(yōu)化 |
| 3.3.1 前驅(qū)體水量對(duì)產(chǎn)物光催化性能的影響 |
| 3.3.2 前驅(qū)體堿度對(duì)產(chǎn)物光催化性能的影響 |
| 3.3.3 水熱時(shí)間對(duì)產(chǎn)物光催化性能的影響 |
| 3.3.4 水熱溫度對(duì)產(chǎn)物光催化性能的影響 |
| 3.4 TiO_2樣品表征與評(píng)價(jià) |
| 3.4.1 X射線(xiàn)衍射分析 |
| 3.4.2 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜分析 |
| 3.4.3 掃描電鏡分析 |
| 3.4.4 透射電鏡分析 |
| 3.4.5 光催化降解實(shí)驗(yàn)性能分析 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 第四章 TiO_2光催化劑摻雜改性及負(fù)載化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 N摻雜改性TiO_2的制備及光催化性能研究 |
| 4.2.1 N摻雜改性TiO_2樣品的制備 |
| 4.2.2 N摻雜改性TiO_2樣品的XRD表征 |
| 4.2.3 N摻雜改性TiO_2樣品的FTIR表征 |
| 4.2.4 N摻雜改性TiO_2樣品的UV-Vis表征 |
| 4.2.5 N摻雜改性TiO_2樣品的光催化性能測(cè)試 |
| 4.3 分子篩負(fù)載TiO_2的制備及光催化性能研究 |
| 4.3.1 分子篩負(fù)載TiO_2樣品的制備 |
| 4.3.2 分子篩負(fù)載TiO_2樣品的XRD表征 |
| 4.3.3 分子篩負(fù)載TiO_2樣品的FTIR表征 |
| 4.3.4 分子篩負(fù)載TiO_2樣品的TEM表征 |
| 4.3.5 分子篩負(fù)載TiO_2材料的光催化性能測(cè)試 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 第五章 磁性SSZ-13 分子篩負(fù)載TiO_2復(fù)合光催化劑 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TiO_2/磁性SSZ-13 分子篩的制備 |
| 5.3 TiO_2/磁性SSZ-13 分子篩的結(jié)構(gòu)形貌表征 |
| 5.3.1 XRD表征和分析 |
| 5.3.2 FT-IR表征和分析 |
| 5.3.3 SEM和 TEM表征和分析 |
| 5.4 TiO_2/磁性SSZ-13 分子篩的性能表征 |
| 5.4.1 VSM表征和分析 |
| 5.4.2 UV-Vis表征和分析 |
| 5.4.3 PL表征和分析 |
| 5.5 TiO_2/磁性SSZ-13 分子篩的催化及回收實(shí)驗(yàn) |
| 5.5.1 光催化性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn) |
| 5.5.2 磁回收性能實(shí)驗(yàn) |
| 5.5.3 光催化劑穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) |
| 5.6 本章小結(jié) |
| 第六章 結(jié)論與展望 |
| 6.1 結(jié)論 |
| 6.2 創(chuàng)新點(diǎn) |
| 6.3 不足與展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀學(xué)位期間取得的科研成果 |
| 致謝 |
（3）Cu2+/ZnO/TiO2復(fù)合光催化劑處理油田廢水中有機(jī)物研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 選題背景及意義 |
| 1.1.1 油田廢水的形成和水質(zhì)特點(diǎn) |
| 1.1.2 油田廢水對(duì)環(huán)境的影響 |
| 1.1.3 油田廢水的處理現(xiàn)狀 |
| 1.2 光催化技術(shù)的研究及應(yīng)用 |
| 1.2.1 光催化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 |
| 1.2.2 光催化材料的研究進(jìn)展 |
| 1.2.3 二氧化鈦光催化劑的改性研究 |
| 1.2.4 新型復(fù)合二氧化鈦光催化劑的研究 |
| 1.3 研究的思路及研究?jī)?nèi)容 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究?jī)?nèi)容 |
| 第二章 復(fù)合光催化劑的制備及光催化降解亞甲基藍(lán)實(shí)驗(yàn) |
| 2.1 實(shí)驗(yàn)材料 |
| 2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥劑 |
| 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 |
| 2.2 復(fù)合光催化劑制備 |
| 2.2.1制備純TiO_2 |
| 2.2.2 制備Cu~(2+)/TiO_2復(fù)合光催化劑 |
| 2.2.3 制備ZnO/TiO_2復(fù)合光催化劑 |
| 2.2.4 制備Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 復(fù)合光催化劑 |
| 2.3 實(shí)驗(yàn)分析方法 |
| 2.4 光催化實(shí)驗(yàn)裝置改良 |
| 2.4.1 1號(hào)小型光催化裝置 |
| 2.4.2 2號(hào)小型光催化裝置 |
| 2.4.3 3號(hào)小型光催化裝置 |
| 2.5 光催化降解亞甲基藍(lán)實(shí)驗(yàn) |
| 2.5.1 光催化降解亞甲基藍(lán)實(shí)驗(yàn)步驟 |
| 2.5.2 不添加催化劑的空白對(duì)照實(shí)驗(yàn): |
| 2.5.3 Cu~(2+)/TiO_2復(fù)合光催化劑光催化實(shí)驗(yàn) |
| 2.5.4 ZnO/TiO_2 復(fù)合光催化劑光催化實(shí)驗(yàn) |
| 2.5.5 Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 復(fù)合光催化劑的正交實(shí)驗(yàn) |
| 2.5.6 光催化降解亞甲基藍(lán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 |
| 2.6 本章小結(jié) |
| 第三章 復(fù)合光催化劑表征 |
| 3.1 X射線(xiàn)衍射圖譜分析(XRD) |
| 3.2 比表面積分析測(cè)試(BET) |
| 3.3 掃描電子顯微鏡分析(SEM) |
| 3.4 紅外光譜分析(FT-IR) |
| 3.5 紫外可見(jiàn)光譜分析(UV-vis) |
| 3.6 熱重-差熱分析(TGA) |
| 3.7 本章小結(jié) |
| 第四章 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 光催化性能評(píng)價(jià)及最佳反應(yīng)條件探究 |
| 4.1 復(fù)合光催化劑光催化性能評(píng)價(jià) |
| 4.1.1 紫外漫反射分析 |
| 4.1.2 光催化動(dòng)力學(xué)研究 |
| 4.1.3 重復(fù)使用活性探究 |
| 4.2 最佳光催化反應(yīng)條件探究 |
| 4.2.1 不同反應(yīng)pH對(duì)降解效率的影響 |
| 4.2.2 不同反應(yīng)溫度對(duì)降解效率的影響 |
| 4.2.3 不同初始濃度對(duì)降解效率的影響 |
| 4.2.4 不同催化劑用量對(duì)降解效率的影響 |
| 4.3 本章小結(jié) |
| 第五章 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 處理典型有機(jī)物及實(shí)際油田廢水 |
| 5.1 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 降解苯胺 |
| 5.2 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 降解乙醇 |
| 5.3 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 光催化降解實(shí)際油田廢水中的苯系物 |
| 5.3.1 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 降解實(shí)際油田廢水中的苯 |
| 5.3.2 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 降解實(shí)際油田廢水中的甲苯 |
| 5.3.3 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 降解實(shí)際油田廢水中的二甲苯 |
| 5.4 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 降解實(shí)際油田廢水中COD |
| 5.5 光催化機(jī)理討論 |
| 5.6 本章小結(jié) |
| 第六章 結(jié)論與展望 |
| 6.1 結(jié)論 |
| 6.2 展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果 |
| 發(fā)表學(xué)術(shù)論文 |
| 參與科研項(xiàng)目 |
| 致謝 |
（4）微波水熱法制備硫、鋯和硫-鋯摻雜TiO2光催化劑及其光催化活性的研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 TiO_2光催化劑概述 |
| 1.1.1 TiO_2光催化劑晶型結(jié)構(gòu) |
| 1.1.2 TiO_2光催化機(jī)理 |
| 1.1.3 TiO_2光催化劑的制備方法 |
| 1.1.3.1 溶膠—凝膠法 |
| 1.1.3.2 水熱法 |
| 1.1.3.3 微波水熱合成法 |
| 1.1.3.4 液相沉積法法 |
| 1.1.4 離子摻雜改性TiO_2光催化劑 |
| 1.1.4.1 金屬離子摻雜 |
| 1.1.4.2 非金屬離子摻雜 |
| 1.1.4.3 共摻雜 |
| 1.1.4.4 S和 Zr元素?fù)诫s改性TiO_2 催化劑的研究進(jìn)展 |
| 1.1.5 改性TiO_2光催化劑的其他方法 |
| 1.1.6 TiO_2光催化劑的應(yīng)用 |
| 1.1.6.1 環(huán)境凈化方面的應(yīng)用 |
| 1.1.6.2 抗菌消炎 |
| 1.1.6.3 能源方面的應(yīng)用 |
| 1.1.6.4 紙制品 |
| 1.1.6.5 建筑材料與化妝品 |
| 1.2 微波化學(xué) |
| 1.2.1 微波化學(xué)簡(jiǎn)介 |
| 1.2.2 微波在有機(jī)合成中的應(yīng)用 |
| 1.2.3 微波在無(wú)機(jī)合成中的應(yīng)用 |
| 1.2.4 微波在分析化學(xué)中的應(yīng)用 |
| 1.2.5 微波水熱法制備TiO_2的研究進(jìn)展 |
| 1.3 選題的依據(jù)以及課題內(nèi)容、意義 |
| 1.3.1 選題依據(jù)以及課題內(nèi)容 |
| 1.3.2 課題意義 |
| 1.4 本文創(chuàng)新點(diǎn) |
| 第二章 實(shí)驗(yàn)部分 |
| 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑 |
| 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器 |
| 2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 |
| 2.3.1 微波水熱法制備摻雜型TiO_2光催化劑 |
| 2.3.2 TiO_2光催化劑催化活性及穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) |
| 2.4 摻雜型TiO_2光催化劑的結(jié)構(gòu)分析及表征 |
| 2.4.1 X射線(xiàn)衍射分析(XRD) |
| 2.4.2 掃描電子顯微鏡與能譜分析(FESEM與 EDS) |
| 2.4.3 X射線(xiàn)光電子能譜分析(XPS) |
| 2.4.4 N_2吸附-脫附分析 |
| 2.4.5 熱分析 |
| 2.4.6 紫外可見(jiàn)漫反射光譜分析(UV-Vis) |
| 2.4.7 傅里葉變換紅外光譜分析(FTIR) |
| 2.4.8 熒光光譜分析(PL和PEL) |
| 第三章 硫摻雜TiO_2光催化劑的制備及其光催化活性 |
| 3.1 TiO_2-S光催化劑的制備 |
| 3.2 TiO_2-S催化劑的光催化活性 |
| 3.2.1 S摻雜量對(duì)TiO_2-S光催化活性的影響 |
| 3.2.2 微波水熱合成功率對(duì)TiO_2-S光催化活性的影響 |
| 3.2.3 微波水熱合成溫度對(duì)TiO_2-S光催化活性的影響 |
| 3.2.4 微波水熱合成時(shí)間對(duì)TiO_2-S光催化活性的影響 |
| 3.2.5 煅燒溫度對(duì)TiO_2-S光催化活性的影響 |
| 3.2.6 煅燒時(shí)間對(duì)TiO_2-S光催化活性的影響 |
| 3.3 降解條件對(duì)TiO_2-S光催化活性的影響 |
| 3.3.1 微波、超聲強(qiáng)化TiO_2-S光催化活性 |
| 3.3.2 TiO_2-S在可見(jiàn)光下的光催化活性 |
| 3.3.3 TiO_2-S的穩(wěn)定性測(cè)試 |
| 3.4 TiO_2-S光催化劑的表征結(jié)果 |
| 3.4.1 FESEM以及EDS分析 |
| 3.4.2 XPS分析 |
| 3.4.3 TG-DTG 分析 |
| 3.4.4 N_2吸附-脫附分析 |
| 3.4.5 紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-Vis) |
| 3.4.6 熒光光譜分析(PL和PEL) |
| 3.5 小結(jié) |
| 第四章 鋯摻雜TiO_2光催化劑的制備及其光催化活性 |
| 4.1 TiO_2-Zr光催化劑的制備 |
| 4.2 TiO_2-Zr光催化劑的催化活性 |
| 4.2.1 Zr摻雜量對(duì)TiO_2-Zr光催化活性的影響 |
| 4.2.2 微波水熱合成功率對(duì)TiO_2-Zr光催化活性的影響 |
| 4.2.3 微波水熱合成溫度對(duì)TiO_2-Zr光催化活性的影響 |
| 4.2.4 微波水熱合成時(shí)間對(duì)TiO_2-Zr光催化活性的影響 |
| 4.2.5 煅燒溫度對(duì)TiO_2-Zr光催化活性的影響 |
| 4.2.6 煅燒時(shí)間對(duì)TiO_2-Zr光催化活性的影響 |
| 4.3 降解條件對(duì)TiO_2-Zr光催化活性的影響 |
| 4.3.1 微波、超聲強(qiáng)化TiO_2-Zr的光催化活性 |
| 4.3.2 TiO_2-Zr在可見(jiàn)光下的光催化活性 |
| 4.3.3 TiO_2-Zr光催劑穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) |
| 4.4 TiO_2-Zr光催化劑的表征結(jié)果 |
| 4.4.1 FESEM分析 |
| 4.4.2 XPS分析 |
| 4.4.3 TG-DTG分析 |
| 4.4.4 N_2吸附-脫附分析 |
| 4.4.5 紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析(UV-Vis) |
| 4.4.6 熒光光譜分析(PL和PEL) |
| 4.5 小結(jié) |
| 第五章 鋯-硫共摻雜TiO_2光催化劑的制備及其光催化活性 |
| 5.1 TiO_2-Zr-S光催化劑的制備 |
| 5.2 TiO_2-Zr-S光催化劑的催化活性 |
| 5.2.1 鋯和硫摻雜量對(duì)TiO_2-Zr-S光催化活性的影響 |
| 5.2.2 微波水熱合成功率對(duì)TiO_2-Zr-S光催化活性的影響 |
| 5.2.3 微波水熱合成溫度對(duì)TiO_2-Zr-S光催化活性的影響 |
| 5.2.4 微波水熱合成時(shí)間對(duì)TiO_2-Zr-S光催化活性的影響 |
| 5.2.5 煅燒溫度對(duì)TiO_2-Zr-S光催化活性的影響 |
| 5.2.6 煅燒時(shí)間對(duì)TiO_2-Zr-S光催化活性的影響 |
| 5.3 降解條件對(duì)TiO_2-Zr-S光催化活性的影響 |
| 5.3.1 微波、超聲對(duì)TiO_2-Zr-S的強(qiáng)化作用 |
| 5.3.2 TiO_2-Zr-S在可見(jiàn)光下的光催化活性 |
| 5.3.3 TiO_2-Zr-S光催劑穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) |
| 5.4 TiO_2-Zr-S光催化劑的表征結(jié)果 |
| 5.4.1 FESEM分析 |
| 5.4.2 XPS分析 |
| 5.4.3 TG-DTG分析 |
| 5.4.4 N_2吸附-脫附分析 |
| 5.4.5 紫外-可見(jiàn)吸收光譜分(UV-Vis ) |
| 5.4.6 熒光光譜分析(PL和PEL) |
| 5.5 小結(jié) |
| 第六章 結(jié)論與展望 |
| 6.1 結(jié)論 |
| 6.2 研究展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 |
| 致謝 |
（5）改性及支架型混晶相二氧化鈦的合成及光解水制氫性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1.文獻(xiàn)綜述 |
| 1.1 光催化制氫基本過(guò)程及原理 |
| 1.1.1 光催化分解水制氫機(jī)理 |
| 1.1.2 犧牲劑體系中H_2和O_2的光催化轉(zhuǎn)化 |
| 1.1.3 光催化活性的影響因素 |
| 1.2 TiO_2光催化材料 |
| 1.2.1 二氧化鈦的基本性質(zhì) |
| 1.2.2 二氧化鈦材料的晶相組成研究進(jìn)展 |
| 1.3 改性復(fù)合型二氧化鈦的光催化研究進(jìn)展 |
| 1.3.1 離子摻雜型二氧化鈦 |
| 1.3.2 復(fù)合型二氧化鈦 |
| 1.4 高比表面積二氧化鈦材料的研究進(jìn)展 |
| 1.5 論文研究目的與內(nèi)容 |
| 2.實(shí)驗(yàn)部分 |
| 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器 |
| 2.2 光催化材料的合成 |
| 2.2.1 混晶相m-TiO_2光催化劑的制備 |
| 2.2.2 改性m-TiO_2光催化劑的制備 |
| 2.2.3 支架型高比表面積m-TiO_2光催化劑的制備 |
| 2.3 合成材料的表征 |
| 2.3.1 X-射線(xiàn)衍射(X-ray Diffraction) |
| 2.3.2 紫外-可見(jiàn)漫反射吸收光譜(UV-vis Absorption Spectrum) |
| 2.3.3 氮?dú)馕锢砦?N2-adsorption) |
| 2.3.4 差熱分析(Differential Thermal Analysis) |
| 2.4 光催化制氫的反應(yīng)條件及氣相產(chǎn)物的分析 |
| 3.m-TiO_2 的晶相組成研究與改性復(fù)合型m-TiO_2光催化性能研究 |
| 3.1 混晶相m-TiO_2的合成與產(chǎn)氫活性研究 |
| 3.1.1 二元及三元混晶相m-TiO_2光催化材料的制備與紫外產(chǎn)氫活性研究 |
| 3.1.2 不同晶相組成的m-TiO_2光催化材料的表征和禁帶寬度分析 |
| 3.2 混晶相m-TiO_2光催化材料的改性及產(chǎn)氫性能研究 |
| 3.2.1 La-m-TiO_2 型光催化材料的制備與可見(jiàn)光制氫活性研究 |
| 3.2.2 g-C3N4/m-TiO_2 型光催化材料的制備與可見(jiàn)光制氫活性研究 |
| 3.2.3 rGO/m-TiO_2 型光催化材料的制備與可見(jiàn)光制氫活性研究 |
| 3.2.4 改性光催化材料的制氫穩(wěn)定性研究 |
| 3.3 本章小結(jié) |
| 4.支架輔助合成高活性高比表面m-TiO_2光催化材料 |
| 4.1 以正硅酸乙酯為SiO_2源制備支架型m-TiO |
| 4.1.1 SiO_2 支架含量對(duì)支架型m-TiO_2的結(jié)構(gòu)及光催化活性的影響 |
| 4.1.2 氨水比例對(duì)支架型m-TiO_2的結(jié)構(gòu)及光催化活性的影響 |
| 4.2 以中性硅溶膠為SiO_2源制備支架型m-TiO |
| 4.2.1 SiO_2 支架含量對(duì)支架型m-TiO_2的結(jié)構(gòu)及光催化活性的影響 |
| 4.2.2 氨水比例對(duì)支架型m-TiO_2的結(jié)構(gòu)及光催化活性的影響 |
| 4.3 本章小結(jié) |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況 |
| 致謝 |
（6）改性二氧化鈦的制備及光催化降解染料的研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 染料廢水的特點(diǎn)及處理方法 |
| 1.2 二氧化鈦的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) |
| 1.3 二氧化鈦光催化機(jī)理 |
| 1.4 二氧化鈦的制備方法 |
| 1.4.1 固相法 |
| 1.4.2 氣相法 |
| 1.4.3 液相法 |
| 1.5 二氧化鈦的改性方法 |
| 1.5.1 單摻改性 |
| 1.5.2 共摻改性 |
| 1.5.3 半導(dǎo)體復(fù)合 |
| 1.5.4 染料光敏化 |
| 1.6 選題意義和研究?jī)?nèi)容 |
| 1.6.1 選題意義 |
| 1.6.2 本文研究?jī)?nèi)容 |
| 2 水熱法制備二氧化鈦條件的優(yōu)化及光催化性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 試驗(yàn)方法 |
| 2.2.1 試驗(yàn)試劑與儀器 |
| 2.2.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) |
| 2.2.3 二氧化鈦光催化劑的制備 |
| 2.2.4 光催化試驗(yàn) |
| 2.2.5 光催化活性評(píng)價(jià)方法 |
| 2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果分析及工藝優(yōu)化 |
| 2.4 光催化效率影響因素 |
| 2.4.1 光源對(duì)二氧化鈦光催化效率的影響 |
| 2.4.2 二氧化鈦投放量對(duì)光催化效率的影響 |
| 2.4.3 初始濃度對(duì)二氧化鈦光催化效率的影響 |
| 2.5 本章小結(jié) |
| 3 鐵摻雜、鐵氮共摻雜二氧化鈦的制備、表征及光催化性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摻雜二氧化鈦的制備 |
| 3.3 摻雜二氧化鈦的光催化性能 |
| 3.3.1 鐵摻雜二氧化鈦的光催化性能 |
| 3.3.2 鐵、氮共摻雜二氧化鈦的光催化性能 |
| 3.4 催化劑表征分析 |
| 3.4.1 XRD分析 |
| 3.4.2 紫外-可見(jiàn)光吸收光譜分析 |
| 3.4.3 SEM分析 |
| 3.4.4 光致發(fā)光光譜分析 |
| 3.4.5 XPS分析 |
| 3.5 鐵、氮共摻雜二氧化鈦對(duì)染料的降解 |
| 3.5.1 選取染料的性質(zhì) |
| 3.5.2 試驗(yàn)過(guò)程 |
| 3.5.3 試驗(yàn)結(jié)果 |
| 3.6 本章小結(jié) |
| 4 鐵、氮共摻二氧化鈦的動(dòng)力學(xué)分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二氧化鈦光催化降解甲基橙動(dòng)力學(xué)研究 |
| 4.2.1 甲基橙溶液初始濃度的影響 |
| 4.2.2 二氧化鈦投放量的影響 |
| 4.2.3 摻鐵量的影響 |
| 4.2.4 鐵、氮共摻的影響 |
| 4.3 本章小結(jié) |
| 5 結(jié)論與展望 |
| 5.1 結(jié)論 |
| 5.2 展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況 |
| 致謝 |
（7）脈沖紫外激光協(xié)同TiO2處理有機(jī)污染物的研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 染料廢水的研究現(xiàn)狀 |
| 1.1.1 染料廢水的來(lái)源及危害 |
| 1.1.2 染料廢水的處理技術(shù) |
| 1.2 TiO_2光催化技術(shù)研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 二氧化鈦的基本信息 |
| 1.2.2 二氧化鈦的光催化機(jī)理 |
| 1.3 TiO_2制備方法 |
| 1.4 TiO_2的應(yīng)用 |
| 1.4.1 光催化降解環(huán)境污染物 |
| 1.4.2 抗菌殺毒 |
| 1.4.3 傳感器應(yīng)用 |
| 1.4.4 電化學(xué)領(lǐng)域 |
| 1.4.5 其他領(lǐng)域的應(yīng)用 |
| 1.5 TiO_2的改性方法 |
| 1.5.1 金屬離子摻雜 |
| 1.5.2 非金屬元素復(fù)合 |
| 1.5.3 貴金屬沉積 |
| 1.5.4 染料敏化 |
| 1.5.5 半導(dǎo)體復(fù)合 |
| 1.6 納米洋蔥碳簡(jiǎn)介 |
| 1.7 脈沖紫外激光簡(jiǎn)介 |
| 1.7.1 脈沖紫外激光的特點(diǎn) |
| 1.7.2 脈沖紫外激光的工作原理 |
| 1.7.3 脈沖紫外激光光催化降解有機(jī)污染物的研究現(xiàn)狀 |
| 1.8 TiO_2薄膜的研究現(xiàn)狀 |
| 1.8.1 薄膜的制備方法 |
| 1.8.2 TiO_2薄膜的基本特性及應(yīng)用 |
| 1.9 TiO_2薄膜光催化性能的影響因素 |
| 1.9.1 紫外線(xiàn)光源 |
| 1.9.2 TiO_2薄膜的晶相組成 |
| 1.9.3 TiO_2薄膜的晶粒尺寸 |
| 1.9.4 TiO_2薄膜的表面積和厚度 |
| 1.10 研究目的和研究?jī)?nèi)容 |
| 1.10.1 研究目的 |
| 1.10.2 研究?jī)?nèi)容 |
| 1.10.3 創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)路線(xiàn)圖 |
| 第二章 實(shí)驗(yàn)部分 |
| 2.1 試劑與儀器 |
| 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑 |
| 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 |
| 2.2 催化劑的表征 |
| 2.2.1 X射線(xiàn)衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 掃描電子顯微鏡分析(SEM) |
| 2.2.3 比表面積及孔結(jié)構(gòu)分布(BET) |
| 2.2.4 傅里葉紅外光譜(FTIR) |
| 2.2.5 X射線(xiàn)光電子能譜(XPS) |
| 2.2.6 紫外可見(jiàn)漫反射分析(UV-vis DRS) |
| 2.3 光催化評(píng)價(jià) |
| 2.4 催化劑的制備 |
| 2.4.1 MCNOs磁性光催化劑的制備 |
| 2.4.1.1 有序介孔二氧化硅模板SBA-15的制備 |
| 2.4.1.2 MCNT復(fù)合光催化劑的制備 |
| 2.5 光催化降解實(shí)驗(yàn) |
| 2.6 催化劑穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) |
| 第三章 模板法制備MCNOs/TiO_2 及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 |
| 3.2.1 MCNOs/TiO_2(S)磁性光催化劑的制備 |
| 3.3 結(jié)果與討論 |
| 3.3.1 SEM分析 |
| 3.3.2 TEM分析 |
| 3.3.3 XRD分析 |
| 3.3.4 比表面積和孔徑分布分析(BET) |
| 3.3.5 磁性分析 |
| 3.3.6 XPS分析 |
| 3.3.7 FTIR結(jié)果分析 |
| 3.4 光催化性能分析 |
| 3.5 光催化反應(yīng)機(jī)理 |
| 3.6 結(jié)論 |
| 第四章 CNOs/TiO_2 復(fù)合薄膜的制備與性能探究 |
| 4.1 薄膜前驅(qū)體及薄膜的制備 |
| 4.2 膠膜斷裂面掃描電鏡(SEM)分析 |
| 4.3 復(fù)合膠膜耐水性分析 |
| 4.4 復(fù)合膠膜的附著強(qiáng)度 |
| 4.5 復(fù)合乳膠膜的水蒸氣透過(guò)率 |
| 4.6 脈沖紫外激光協(xié)同復(fù)合薄膜處理有機(jī)廢水 |
| 4.6.1 薄膜光催化性能分析 |
| 4.6.2 復(fù)合薄膜對(duì)VOC的檢測(cè)結(jié)果 |
| 4.7 結(jié)論 |
| 第五章 結(jié)論與展望 |
| 5.1 結(jié)論 |
| 5.2 展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士期間發(fā)表論文及科研成果 |
| 致謝 |
（8）石墨相氮化碳基材料的可見(jiàn)光催化及對(duì)水泥制品表面改性研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 研究背景及意義 |
| 1.2 光催化反應(yīng)機(jī)理及影響因素 |
| 1.2.1 光催化材料 |
| 1.2.2 光催化反應(yīng)機(jī)理 |
| 1.2.3 光催化活性影響因素 |
| 1.3 石墨相氮化碳 |
| 1.3.1 石墨相氮化碳的制備方法 |
| 1.3.2 石墨相氮化碳光催化性能的增強(qiáng)方法 |
| 1.3.3 石墨相氮化碳的光催化應(yīng)用 |
| 1.4 光催化水泥的研究現(xiàn)狀 |
| 1.4.1 二氧化鈦光催化水泥材料 |
| 1.4.2 石墨相氮化碳光催化水泥材料 |
| 1.5 存在的問(wèn)題 |
| 1.6 主要研究?jī)?nèi)容 |
| 1.7 技術(shù)路線(xiàn) |
| 第二章 原材料、設(shè)備與測(cè)試方法 |
| 2.1 原材料 |
| 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
| 2.3 測(cè)試設(shè)備與表征手段 |
| 第三章 石墨相氮化碳的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
| 3.2.1 石墨相氮化碳的制備 |
| 3.2.2 g-C_3N_4可見(jiàn)光催化性能穩(wěn)定性 |
| 3.3 結(jié)果與討論 |
| 3.3.1 前驅(qū)體對(duì)石墨相氮化碳結(jié)構(gòu)與性能的影響 |
| 3.3.2 制備溫度對(duì)石墨相氮化碳結(jié)構(gòu)與性能的影響 |
| 3.3.3 可見(jiàn)光催化穩(wěn)定性 |
| 3.4 小結(jié) |
| 第四章 石墨相氮化碳-二氧化鈦異質(zhì)材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
| 4.2.1 二氧化鈦的制備 |
| 4.2.2 石墨相氮化碳-二氧化鈦異質(zhì)材料的制備 |
| 4.3 結(jié)果與討論 |
| 4.3.1 二氧化鈦的結(jié)構(gòu) |
| 4.3.2 石墨相氮化碳-二氧化鈦異質(zhì)材料結(jié)構(gòu)與性能 |
| 4.4 小結(jié) |
| 第五章 石墨相氮化碳-二氧化硅異質(zhì)材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
| 5.2.1 尿素重結(jié)晶制備石墨相氮化碳 |
| 5.2.2 石墨相氮化碳-二氧化硅異質(zhì)材料的制備 |
| 5.3 結(jié)果與討論 |
| 5.3.1 尿素重結(jié)晶與未重結(jié)晶得到的石墨相氮化碳的結(jié)構(gòu)與性能 |
| 5.3.2 石墨相氮化碳-二氧化硅異質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)與性能 |
| 5.4 小結(jié) |
| 第六章 石墨相氮化碳-二氧化鈦(二氧化硅)異質(zhì)材料對(duì)水泥表面處理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 實(shí)驗(yàn)部分 |
| 6.2.1 水泥樣品的制備 |
| 6.2.2 水泥的表面處理 |
| 6.2.3 石墨相氮化碳-二氧化硅異質(zhì)材料與水泥的結(jié)合方法 |
| 6.3 結(jié)果與討論 |
| 6.3.1 表面處理方法對(duì)光催化水泥表面形貌的影響 |
| 6.3.2 可見(jiàn)光催化水泥性能 |
| 6.3.3 石墨相氮化碳-二氧化硅異質(zhì)材料與水泥的結(jié)合機(jī)理 |
| 6.4 小結(jié) |
| 第七章 結(jié)論與展望 |
| 7.1 結(jié)論與不足 |
| 7.2 展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 致謝 |
| 附錄 |
（9）機(jī)械研磨制備碳酸鈣—納米TiO2復(fù)合光催化劑及性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| summary |
| 第1章 緒論 |
| 第2章 原料、試劑和實(shí)驗(yàn)方法 |
| 2.1 原料和試劑 |
| 2.2 技術(shù)路線(xiàn)和儀器設(shè)備 |
| 2.2.1 技術(shù)路線(xiàn) |
| 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器 |
| 2.3 測(cè)試與表征方法 |
| 2.3.1 復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)分析 |
| 2.3.2 合成機(jī)理分析方法 |
| 2.3.3 光催化性能測(cè)試方法 |
| 第3章 干法研磨制備碳酸鈣負(fù)載納米TiO_2復(fù)合光催化劑及其表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CaCO_3負(fù)載納米TiO_2的影響因素 |
| 3.2.1 二氧化鈦復(fù)合比例對(duì)光催化效率的影響 |
| 3.2.2 碳酸鈣粒度對(duì)光催化效率的影響 |
| 3.2.3 研磨時(shí)間對(duì)光催化效率的影響 |
| 3.3 CaCO_3-TiO_2復(fù)合光催化劑的物相與微觀(guān)形貌分析 |
| 3.3.1 CaCO_3-TiO_2復(fù)合光催化劑的物象和化學(xué)組成 |
| 3.3.2 CaCO_3-TiO_2復(fù)合光催化劑的結(jié)構(gòu)與形貌 |
| 3.4 CaCO_3和TiO_2的結(jié)合機(jī)理 |
| 3.4.1 傅里葉紅外光譜分析 |
| 3.4.2 紫外-可見(jiàn)光吸收光譜分析 |
| 3.5 小結(jié) |
| 第4章 濕法研磨制備碳酸鈣負(fù)載納米TiO_2復(fù)合光催化劑及其表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CaCO_3負(fù)載納米TiO_2的影響因素 |
| 4.2.1 二氧化鈦復(fù)合比例對(duì)光催化效率的影響 |
| 4.2.2 漿料固含量對(duì)光催化效率的影響 |
| 4.2.3 介質(zhì)比對(duì)光催化效率的影響 |
| 4.2.4 轉(zhuǎn)速對(duì)光催化效率的影響 |
| 4.2.5 研磨時(shí)間對(duì)光催化效率的影響 |
| 4.3 CaCO_3-TiO_2復(fù)合光催化劑的物相與微觀(guān)形貌分析 |
| 4.3.1 CaCO_3-TiO_2復(fù)合光催化劑的物相和化學(xué)組成 |
| 4.3.2 CaCO_3-TiO_2復(fù)合光催化劑的結(jié)構(gòu)與形貌 |
| 4.4 CaCO_3和TiO_2的結(jié)合機(jī)理 |
| 4.5 小結(jié) |
| 第5章 CaCO_3-TiO_2復(fù)合光催化劑的性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CaCO_3-TiO_2復(fù)合光催化劑的光催化性能 |
| 5.2.1 干法研磨制備的復(fù)合光催化劑的性能 |
| 5.2.2 濕法研磨制備的復(fù)合材料光催化劑的性能 |
| 5.3 復(fù)合光催化劑的循環(huán)利用性能 |
| 5.3.1 干法研磨制備的復(fù)合光催化劑的循環(huán)利用性能 |
| 5.3.2 濕法研磨制備的復(fù)合光催化劑的循環(huán)利用性能 |
| 5.4 復(fù)合光催化劑的可回收性能 |
| 5.4.1 干法研磨制備的復(fù)合光催化劑可回收性能 |
| 5.4.2 濕法研磨制備的復(fù)合光催化劑可回收性能 |
| 5.5 小結(jié) |
| 第6章 結(jié)論 |
| 6.1 主要結(jié)論 |
| 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) |
| 6.3 存在問(wèn)題 |
| 致謝 |
| 參考文獻(xiàn) |
（10）稀土摻雜制備可見(jiàn)光響應(yīng)型TiO2光催化劑及其性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 TiO_2 光催化劑研究現(xiàn)狀 |
| 1.1.1 可見(jiàn)光響應(yīng)型光催化劑的研究 |
| 1.1.2 稀土摻雜TiO_2 研究現(xiàn)狀 |
| 1.1.3 TiO_2 摻雜改性分子模擬研究 |
| 1.2 納米TiO_2 光催化劑改性方法 |
| 1.2.1 離子摻雜 |
| 1.2.2 貴金屬摻雜 |
| 1.2.3 異質(zhì)結(jié) |
| 1.2.4 表面敏化 |
| 1.3 納米TiO_2 光催化劑的應(yīng)用 |
| 1.3.1 納米TiO_2 光催化劑在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用 |
| 1.3.2 納米TiO_2 光催化劑在其它領(lǐng)域的應(yīng)用 |
| 1.4 課題研究意義和研究?jī)?nèi)容 |
| 1.4.1 課題研究意義 |
| 1.4.2 研究?jī)?nèi)容 |
| 1.5 本論文創(chuàng)新點(diǎn) |
| 2 試驗(yàn)材料、儀器設(shè)備與方法 |
| 2.1 實(shí)驗(yàn)部分 |
| 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑,儀器及裝置 |
| 2.1.2 樣品制備方法 |
| 2.2 催化劑表征分析方法 |
| 2.2.1 催化劑的XRD表征 |
| 2.2.2 催化劑的SEM表征 |
| 2.2.3 催化劑的BET表征 |
| 2.2.4 催化劑的UV-vis表征 |
| 2.2.5 催化劑的XPS表征 |
| 2.3 光催化降解實(shí)驗(yàn) |
| 3 稀土摻雜TiO_2 的理論模擬計(jì)算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 計(jì)算模型和方法 |
| 3.3 結(jié)果與討論 |
| 3.3.1 不同稀土摻雜TiO_2 帶隙規(guī)律 |
| 3.3.2 稀土摻雜前后能帶結(jié)構(gòu) |
| 3.3.3 稀土摻雜前后態(tài)密度 |
| 3.3.4 稀土摻雜前后差分電荷密度 |
| 3.3.5 二氧化鈦催化降解機(jī)理 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 4 Gd-TiO_2 制備、表征及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Gd-TiO_2 光催化劑的制備 |
| 4.3 不同制備方法對(duì)光催化劑理化性能的影響 |
| 4.3.1 XRD分析 |
| 4.3.2 光催化活性評(píng)價(jià) |
| 4.4 Gd摻雜量對(duì)催化劑理化性能的影響 |
| 4.4.1 XRD分析 |
| 4.4.2 SEM分析 |
| 4.4.3 BET分析 |
| 4.4.4 UV-Vis分析 |
| 4.4.5 XPS分析 |
| 4.4.6 光催化活性評(píng)價(jià) |
| 4.5 本章小結(jié) |
| 5 單獨(dú)Ce及 Ce/Gd共摻雜TiO_2 制備、表征及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 單獨(dú)Ce及 Ce/Gd共摻雜TiO_2 光催化劑的制備 |
| 5.3 Ce摻雜量對(duì)催化劑理化性能的影響 |
| 5.3.1 XRD分析 |
| 5.3.2 SEM分析 |
| 5.3.3 BET分析 |
| 5.3.4 UV-Vis分析 |
| 5.3.5 光催化活性評(píng)價(jià) |
| 5.4 Ce/Gd共摻雜對(duì)催化劑理化性能的影響 |
| 5.4.1 XRD分析 |
| 5.4.2 SEM分析 |
| 5.4.3 BET分析 |
| 5.4.4 UV-Vis分析 |
| 5.4.5 光催化活性評(píng)價(jià) |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 6 總結(jié) |
| 6.1 總結(jié) |
| 6.2 存在問(wèn)題與建議 |
| 致謝 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果 |
四、納米二氧化鈦光催化劑研究進(jìn)展（論文參考文獻(xiàn)）
- [1]載銀二氧化鈦納米管可見(jiàn)光催化去除六價(jià)鉻和亞甲基藍(lán)[D]. 呂豪杰. 山東師范大學(xué), 2021(12)
- [2]納米TiO2復(fù)合材料制備及其光催化性能研究[D]. 任軼軒. 太原理工大學(xué), 2021(01)
- [3]Cu2+/ZnO/TiO2復(fù)合光催化劑處理油田廢水中有機(jī)物研究[D]. 李佳星. 西北大學(xué), 2020(02)
- [4]微波水熱法制備硫、鋯和硫-鋯摻雜TiO2光催化劑及其光催化活性的研究[D]. 易云莉. 云南師范大學(xué), 2020(01)
- [5]改性及支架型混晶相二氧化鈦的合成及光解水制氫性能研究[D]. 于靖. 大連理工大學(xué), 2020(02)
- [6]改性二氧化鈦的制備及光催化降解染料的研究[D]. 聶飛. 遼寧工業(yè)大學(xué), 2020(03)
- [7]脈沖紫外激光協(xié)同TiO2處理有機(jī)污染物的研究[D]. 包璐瑀. 太原理工大學(xué), 2020(07)
- [8]石墨相氮化碳基材料的可見(jiàn)光催化及對(duì)水泥制品表面改性研究[D]. 仲偉光. 濟(jì)南大學(xué), 2020(01)
- [9]機(jī)械研磨制備碳酸鈣—納米TiO2復(fù)合光催化劑及性能研究[D]. 徐卓群. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京), 2020(08)
- [10]稀土摻雜制備可見(jiàn)光響應(yīng)型TiO2光催化劑及其性能研究[D]. 成臣. 重慶理工大學(xué), 2020(08)
標(biāo)簽：光催化劑論文; 可見(jiàn)光論文; 亞甲基藍(lán)論文; 納米二氧化鈦論文; 光催化氧化設(shè)備論文;