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二氧化鈦光催化劑的摻雜改性

二氧化鈦光催化劑的摻雜改性

一、二氧化鈦光催化劑的摻雜改性(論文文獻(xiàn)綜述)

任軼軒[1](2021)在《納米TiO2復(fù)合材料制備及其光催化性能研究》文中研究說明隨著對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)用價值。納米二氧化鈦具有催化活性高、無毒害、環(huán)境友好等特點(diǎn),在光催化領(lǐng)域擁有其它材料無可比擬的優(yōu)勢。近年來,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),采用相對廉價易得的原料及相對簡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程的循環(huán)利用。研究通過光譜分析、電鏡分析、光電性能及磁性能檢測等表征手段,對制備的材料進(jìn)行物性表征,采用標(biāo)準(zhǔn)光催化降解探針反應(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℃,水熱時間為18 h。該制備方法原料簡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,對納米TiO2進(jìn)行負(fù)載化研究,負(fù)載后的材料對廢水中有機(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協(xié)同作用使光催化性能提高的同時還能高效回收,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%。

姜英宇[2](2021)在《銀修飾氮摻雜二氧化鈦納米材料的制備及光催化性能研究》文中指出現(xiàn)今能源匱乏和環(huán)境污染成為威脅我們正常生存和未來發(fā)展的兩大重要問題。二氧化鈦(Ti O2)作為一種優(yōu)秀的半導(dǎo)體材料,在太陽能,生物醫(yī)學(xué),治理污水,以及凈化空氣等領(lǐng)域都有很大潛力。但是Ti O2的禁帶寬度(3.2e V)較寬,只對紫外光響應(yīng),而紫外光僅占太陽光的4%;且Ti O2受光激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴對極易復(fù)合,這兩方面的缺點(diǎn)在光催化等限制了Ti O2的應(yīng)用。有研究表明使用特殊形貌的Ti O2及對Ti O2進(jìn)行摻雜改性可以解決以上兩個問題。主要研究了如下工作:(1)以鈦酸四正丁酯為鈦源,濃氨水為沉降劑和氮源,運(yùn)用水熱法制備出含有氧空位的氮摻雜二氧化鈦(N-Ti O2)納米材料,并考察了水熱溫度等因素對材料結(jié)構(gòu)及光催化性能方面的影響。采用XRD、XPS、SEM、TEM等分析手段,對材料的晶型、形貌、結(jié)構(gòu)和表面特性等各個方面進(jìn)行了表征研究,苯酚作為較難礦化的有機(jī)污染物之一具有一定的代表性,因此以苯酚為目標(biāo)污染物,通過對苯酚的去除率和礦化率的研究證明材料的光催化降解的苯酚性能的改善及其礦化能力的增強(qiáng)。結(jié)果顯示,所制備的材料為銳鈦礦Ti O2納米棒和納米顆粒的混合物,N元素有效摻雜進(jìn)入Ti O2晶格中,同時晶格中存在一定量氧空位。水熱溫度為210℃時制備的含有氧空位的氮摻雜二氧化鈦材料在可見光照射5h后,對苯酚的去除率以及對礦化率分別為83.67%、32.16%,同樣,紫外光條件下為100%、80.68%,表明在紫外光下苯酚更易被礦化為二氧化碳和水,而在可見光下苯酚的礦化率較低,存在較多的中間產(chǎn)物。重復(fù)使用性能試驗(yàn)結(jié)果表明,重復(fù)使用5次后仍可維持一定的去除能力。(2)通過正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)選擇最佳條件,采用水熱法制備出含有氧空位的銀修飾氮摻雜二氧化鈦(Ag/N-Ti O2)復(fù)合納米材料。利用表征測試手段進(jìn)行表征和分析。并以苯酚為目標(biāo)污染物研究降解過程中,中間產(chǎn)物對光催化性能的影響。結(jié)果表明摻雜氮和貴金屬銀之后,材料的光催化活性有所提高,當(dāng)n(Ti):n(N):n(Ag)=1∶0.45∶0.32時,所制備出的材料光催化性能最佳,材料的光催化反應(yīng)符合一級反應(yīng)動力學(xué)方程,表明其在環(huán)境凈化實(shí)際應(yīng)用中的巨大潛力。在可見光和紫外光下Ag/N-Ti O2具有較高的光催化活性,在可見光下5h內(nèi)對苯酚的降解率達(dá)到80.8%,是Ti O2的2倍。在2h的紫外光下,降解率達(dá)到99.3%。在苯酚的光催化礦化過程中,羥基自由基(·OH)對反應(yīng)的抑制作用最強(qiáng),并證明在可見光照射下的反應(yīng)中,大多數(shù)未礦化的中間產(chǎn)物是鄰苯二酚和對苯二酚。(3)前期工作中采用生物模板法和水熱法兩種制備方法合成了Ag/N-Ti O2一系列復(fù)合材料。其中水熱法制備的Ag/N-Ti O2復(fù)合納米材料和生物模板法制備的Ag/N-Ti O2相比,對苯酚具有較好光催化去除效果和優(yōu)良的礦化能力。依據(jù)第2、3章的研究結(jié)果,選擇以水熱法制備的光催化降解苯酚性能最佳的Ag/N-Ti O2復(fù)合材料作為光催化材料。研究了Ag/N-Ti O2復(fù)合材料在不同光強(qiáng)、污染物濃度、光催化劑用量等條件下光催化降解乙醛的性能及規(guī)律。

洪星星[3](2021)在《紅色TiO2的制備及光生電荷分離特性研究》文中研究指明光催化可以有效利用太陽能將水分解為氫氣、降解污染物、還原二氧化碳等,是緩解能源與環(huán)境問題包括溫室效應(yīng)等的有潛力的手段。光催化核心目標(biāo)在于開發(fā)高太陽能轉(zhuǎn)化效率、高穩(wěn)定性的低成本光催化劑。依據(jù)光催化反應(yīng)的基本步驟,光吸收是先決條件,直接決定轉(zhuǎn)換效率的上限;光生載流子的分離則是控制光催化活性的中心環(huán)節(jié)。本論文研究工作圍繞TiO2基光催化材料的分解水展開。針對TiO2無可見光響應(yīng)以及光生電荷分離驅(qū)動力不足的問題,一方面通過調(diào)控?fù)诫s劑的空間分布來獲得均相摻雜的紅色TiO2,實(shí)現(xiàn)帶對帶特性可見光的全譜強(qiáng)吸收;另一方面,通過精確控制摻雜劑濃度來調(diào)節(jié)表面帶彎,實(shí)現(xiàn)對光生載流子遷移行為的調(diào)控使之具備可見光下不同的氧化還原性能;最后,通過構(gòu)筑異質(zhì)結(jié)構(gòu),調(diào)制紅色二氧化鈦中的光生電子和光生空穴的遷出速率,進(jìn)一步提升紅色二氧化鈦光生電荷的分離能力及穩(wěn)定性。為調(diào)控寬帶隙半導(dǎo)體的可見光吸收及光生電荷遷移提供依據(jù)。均相B/N共摻雜紅色TiO2光催化劑的制備與分解水特性研究。通過水熱法制備出預(yù)先均相B摻雜TiO2微米球,隨后通過惰性氣氛中低溫?zé)峤饽蛩氐催M(jìn)行氮摻雜。均相氮摻雜使二氧化鈦價帶頂整體提升,光生空穴具有較好的遷移能力。所獲得的均相B/N共摻雜紅色TiO2具有帶對帶可見光光吸收邊特性,光吸收邊紅移至680 nm,在550 nm波長的單色光照射下,仍具有氧化水放氧活性。通過改變均相摻雜濃度調(diào)控紅色二氧化鈦光生電荷分離和遷移特性,實(shí)現(xiàn)可見光析氫和析氧性能的轉(zhuǎn)換。在制備紅色二氧化鈦的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步通過熱處理溫度調(diào)控N摻雜濃度。N摻雜濃度能顯著影響TiO2表面帶彎結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響光生載流子的遷移、分離和表面反應(yīng)過程。在較低氮摻雜濃度下光生電子容易遷出進(jìn)行還原反應(yīng),而在較高氮摻雜濃度下光生空穴利于遷出進(jìn)行氧化反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了二氧化鈦光催化材料可見光下分解水產(chǎn)氫和產(chǎn)氧的有效調(diào)控,為最終實(shí)現(xiàn)可見光下全分解水提供重要借鑒意義。構(gòu)筑Ti0.91O2納米片/紅色TiO2異質(zhì)結(jié)構(gòu)。利用Ti0.91O2超薄納米片修飾對紅色TiO2光生電荷分離進(jìn)行調(diào)控。納米片具有較大的功函數(shù),與紅色二氧化鈦結(jié)合后界面形成向上彎曲的能帶結(jié)構(gòu),使得內(nèi)部電子遷移至表面需要克服一定能壘而空穴則利于遷出,進(jìn)而促進(jìn)了光生電荷分離。同時納米片修飾改變了反應(yīng)位點(diǎn),增強(qiáng)了紅色二氧化鈦可見光氧化水放氧性能和穩(wěn)定性。

張文韜[4](2021)在《摻雜改性二氧化鈦光催化粉末與涂層結(jié)構(gòu)和性能研究》文中研究說明半導(dǎo)體光催化劑因其可以直接利用太陽光進(jìn)行光催化,且不產(chǎn)生二次污染,成為一種應(yīng)用于環(huán)境污染治理領(lǐng)域較為理想的材料。其中TiO2具有較高的光穩(wěn)定性、良好的化學(xué)性質(zhì)、無毒、較低的成本、高的光催化效率等特點(diǎn),目前受到廣泛的研究與關(guān)注。但TiO2較大的禁帶寬度以及電子-空穴的快速復(fù)合等自身缺陷,導(dǎo)致其量子產(chǎn)率不高,并且激發(fā)波長受限,這使得TiO2的光催化性能受到制約,影響其實(shí)際的拓展應(yīng)用。近年來通過元素?fù)诫s技術(shù)來提升TiO2材料的光催化性能已成為眾多方法中的一種有效途徑。本論文通過摻雜金屬元素Ce、Cu和非金屬元素N的方式來提高TiO2的光催化凈化染料污水的性能。首先通過水熱合成法制備純TiO2、Ce-TiO2、Cu-TiO2、以及Cu/N-TiO2三元復(fù)合光催化劑粉末,考察了不同的Ce、Cu含量、不同的Cu/N比列對單摻雜、共摻雜的TiO2的微觀結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響;然后,通過涂覆法/絲網(wǎng)印刷與激光燒結(jié)工藝制備了Cu/N-TiO2光催化涂層,研究了激光燒結(jié)功率,絲網(wǎng)印刷層數(shù)對涂層結(jié)構(gòu)與性能的影響;最后為了探索更多的改性與摻雜方式,實(shí)驗(yàn)采用NH3/He與N2/He低溫等離子體對TiO2基復(fù)合光催化劑進(jìn)行了進(jìn)一步的改性處理,并研究了不同等離子體氣相對材料微觀結(jié)構(gòu)、光學(xué)性能和光催化降解染料廢水效率的影響規(guī)律。結(jié)果表明:(1)針對不同含量Ce元素?fù)诫s制備的二元復(fù)合材料,其光催化性能較純TiO2都有提高,且隨著Ce含量的增加反應(yīng)效率先增強(qiáng),但過量的鈰摻雜將以CeO2形式分散在樣品表面使其光催化活性減弱;金屬Cu元素的摻雜會使TiO2樣品的可見光吸收能力增強(qiáng),光催化性能提高,而且在質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.1%的摻雜量后,Cu-TiO2樣品因高比表面積以及特殊微孔形貌,使其暗吸附性能顯著提升,甲基橙溶液會通過被吸附的方式得到凈化,這種顯著的暗吸附能力可能是由于Cu-TiO2樣品較大比表面積與具有大納米微孔的特殊微觀形貌等因素帶來的,其中0.3%的Cu摻雜量下,暗吸附能力最好;(2)金屬Cu元素與非金屬N元素共摻雜的TiO2樣品的光催化性能較純金屬摻雜進(jìn)一步增強(qiáng),這主要是Cu、N元素協(xié)同作用使樣品的顆粒尺寸明顯減小,可見光吸收能力也增強(qiáng),帶隙降低,此外金屬Cu+離子在樣品中充當(dāng)電子陷阱,減少TiO2電子-空穴復(fù)合,提高了分離效率,且Cu/N共摻雜TiO2樣品的光催化活性具有良好的重復(fù)性,經(jīng)過八個連續(xù)循環(huán)后,可見光條件下的光催化效率仍可達(dá)到94.3%;(3)對于涂覆法結(jié)合激光燒結(jié)制備的Cu/N-TiO2涂層,發(fā)現(xiàn)涂層的光催化性能隨激光燒結(jié)功率先增強(qiáng)后減弱,最佳性能在50W處獲得,過高或過低的功率都會影響其形貌;另外,涂層的光催化活性隨著絲網(wǎng)印刷層數(shù)的增加而逐漸增強(qiáng),在達(dá)到5層(厚度>55μm)時趨于穩(wěn)定;(4)低溫等離子體處理改性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)NH3/He或N2/He等離子處理后樣品中會有部分氮元素的摻入,且NH3/He等離子體處理比N2/He等離子體處理的摻氮效果好,等離子體改性技術(shù)可以在催化劑表面創(chuàng)造更多的反應(yīng)活性位點(diǎn),加速其催化反應(yīng),從而光催化降解染料廢水的能力增強(qiáng)。

胡曉洋[5](2021)在《二氧化鈦-木質(zhì)活性炭復(fù)合光催化材料的制備及其性能研究》文中研究說明以木質(zhì)活性炭(AC)為載體,將具有光催化性能的二氧化鈦(TiO2)負(fù)載于活性炭載體上,使得制備出的復(fù)合光催化材料用于工業(yè)廢水處理、凈化空氣等環(huán)境污染問題,致力于緩解能源危機(jī)、治理環(huán)境污染具有重大意義。實(shí)驗(yàn)首先通過化學(xué)活化法制備木質(zhì)活性炭,再通過水熱法制備TiO2-AC復(fù)合光催化材料,采用XRD、SEM、EDS、XPS、FT-IR、UV-Vis等檢測技術(shù)對制備樣品進(jìn)行表征,并以甲基橙溶液為模擬目標(biāo)降解物,探究TiO2-AC復(fù)合材料的光催化性能。在此基礎(chǔ)上通過兩種改性方法(稀土摻雜、半導(dǎo)體復(fù)合)使復(fù)合材料吸光范圍從紫外光擴(kuò)展到可見光范圍,以至于更大程度地利用太陽能來解決環(huán)境污染問題。論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)以楊木屑為原料,KOH為活化劑制備木質(zhì)活性炭。再以鈦酸四正丁酯為原料,通過設(shè)置不同初始AC/Ti質(zhì)量比、溶液pH、反應(yīng)時間、水熱溫度四個因素,采用L9(34)正交實(shí)驗(yàn)表進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),探究各因素對復(fù)合材料光催化性能的影響。通過對比材料光催化降解甲基橙溶液,分析得到各因素對于材料光催化性能影響的主次順序?yàn)?水熱溫度>反應(yīng)時間>溶液pH>初始AC/Ti質(zhì)量比,水熱溫度為主要影響因素;為進(jìn)一步探究水熱溫度對材料的影響,采用初始AC:Ti=1:3、溶液pH=3、溫度(140℃、180℃、220℃)、反應(yīng)時間6 h制備復(fù)合光催化材料。對樣品測試后顯示:生成的TiO2為銳鈦礦型,致密地分布于AC表面;水熱溫度對于復(fù)合材料光催化性能產(chǎn)生一定影響,三種溫度下制備的材料在紫外光照射下均具有光催化性能,在180 min內(nèi)對20 mg/L甲基橙溶液的降解率均達(dá)到80%以上,180℃下制備的材料對甲基橙的降解率達(dá)到90%以上。(2)基于前期研究結(jié)果,以六水合硝酸鑭(La(NO3)3·6H2O)為鑭源,設(shè)置不同摻雜比La/Ti(0.5、1、2、3、5 at%),對TiO2-AC復(fù)合光催化材料進(jìn)行摻雜改性,探究稀土元素?fù)诫s量對La/TiO2-AC復(fù)合材料光催化性能的影響。對樣品測試后顯示:經(jīng)稀土摻雜后,生成的TiO2為銳鈦礦型,未出現(xiàn)La2O3或其他鑭的化合物特征峰;經(jīng)SEM、EDS、XPS與UV-Vis測試分析后,摻雜的La元素以La3+形式進(jìn)入TiO2晶格內(nèi),抑制了晶粒的長大,使得在AC表面生成的TiO2粒徑更加均勻,排列更加致密;La3+的引入在TiO2禁帶中形成摻雜能級,降低了復(fù)合半導(dǎo)體材料的禁帶寬度,使其吸光范圍從403 nm擴(kuò)展至425 nm,帶隙能降低了 0.16 eV;其中,2%La/TiO2-AC復(fù)合光催化材料在模擬太陽光下180 min內(nèi)對甲基橙溶液的降解率達(dá)到了 65%。(3)以五水合硫酸銅(CuSO4·5H2O)為原料,采用化學(xué)沉積法與水熱法制備Cu2O/TiO2-AC復(fù)合光催化材料,探究p-n型半導(dǎo)體復(fù)合對材料光催化性能的影響。對樣品測試后顯示:生成的TiO2為銳鈦礦型,Cu2O為赤銅礦型,TiO2隨機(jī)負(fù)載于Cu2O及活性炭表面;經(jīng)UV-Vis測試分析發(fā)現(xiàn),Cu2O與TiO2兩者的結(jié)合組成p-n型異質(zhì)結(jié)導(dǎo)致復(fù)合材料的禁帶寬度降低,有效地擴(kuò)展了復(fù)合材料在紫外光及可見光的吸光能力;其中,Cu2O/TiO2-AC復(fù)合光催化材料在模擬太陽光下180 min內(nèi)對甲基橙溶液的降解率達(dá)到了 73%,使其基本具備了在可見光條件下降解污染物的能力,達(dá)到了利用自然光的目的。

李佳星[6](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》文中研究表明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。光催化氧化工藝對有機(jī)物的去除效果好,且經(jīng)濟(jì)、綠色、環(huán)保。對光催化劑進(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-凝膠法對二氧化鈦進(jìn)行摻雜改性,利用過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,通過紫外吸收光譜對亞甲基藍(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。對新型Cu2+/Zn O/Ti O2進(jìn)行X射線衍射儀(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對紫外光的吸收能力更強(qiáng)、吸收范圍更寬,對光敏感程度高,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)過光催化反應(yīng)動力學(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對苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯和對二甲苯的去除率分別為93.7%、89.9%、94.3%、93.6%和95.5%;對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[7](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》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理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、合成時間),馬弗爐的(煅燒溫度、煅燒時間)對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)、可見光等催化降解條件來進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn),探討不同催化降解條件對三種摻雜型光催化劑的光催化活性的影響。將經(jīng)過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X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡分析(FESEM)、X射線能譜分析(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)代分析測試技術(shù),對合成的三種摻雜型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℃、合成時間2.5h、合成功率550W,煅燒溫度600℃、煅燒時間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,TiO2-S光催化劑對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,TiO2-S光催化劑對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光時,在可見光下反應(yīng)4 h后,TiO2-S光催化劑可對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測試分析表明,TiO2-S中含有Ti、O、C、S元素,S主要以+6價的硫酸鹽(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,延長了光生電子-空穴對的壽命,其光催化活性得以改善。UV-Vis測表明,相比于純TiO2,TiO2-S光催化劑會向著可見光波方向移動,發(fā)生紅移,提高了可見光的利用率。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℃、合成時間2.5 h、合成功率550 W,煅燒溫度600℃及煅燒時間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,TiO2-Zr光催化劑對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,TiO2-Zr光催化劑對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光時,在可見光下反應(yīng)4 h后,TiO2-Zr光催化劑可對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測試分析表明,TiO2-S中含有Ti、O、C、Zr元素,Zr主要以+4價的氧化鋯(ZrO2)存在于TiO2光催化劑的表面,ZrO2會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,即延長了光生電子-空穴對的壽命,使得TiO2-Zr光催化劑的活性增強(qiáng)。UV-Vis測試表明,TiO2-Zr和TiO2-S均會向可見光的長波方向移動(紅移),前者紅移現(xiàn)象更為明顯,對可見光的利用率更高。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℃、合成時間2.5 h、合成功率600 W,煅燒溫度600℃、煅燒時間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,TiO2-Zr-S光催化劑對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,TiO2-Zr-S光催化劑對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光時,在可見光下反應(yīng)3.5 h后,TiO2-Zr-S光催化劑可對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測試分析表明,TiO2-Zr-S中含有為Ti、O,C、Zr元素,Zr以+4價的氧化鋯(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,其光催化活性得以提高。而UV-Vis測試表明,與S或Zr摻雜的TiO2相比,TiO2-Zr-S光催化劑向可見光長波方向移動的距離最多,對可見光的利用率進(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TiO2光催化劑的催化降解過程有著輔助強(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)的研究內(nèi)容。

于靖[8](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》文中提出TiO2材料作為常見的光催化劑之一,目前在光催化制氫領(lǐng)域仍存在光生電子-空穴對復(fù)合率高、帶隙值大、可見光響應(yīng)低、轉(zhuǎn)換效率低等問題。針對以上問題,我們首先對m-TiO2進(jìn)行晶相調(diào)控,探究了晶相組成對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+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+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)的方法對三元混晶相m-TiO2進(jìn)行改性,可明顯提高可見光產(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,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,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[9](2020)在《改性二氧化鈦的制備及光催化降解染料的研究》文中研究表明當(dāng)今世界,水污染問題日益嚴(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,具有價格低廉、催化活性高、耐腐蝕、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒等優(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,通過改性,拓寬二氧化鈦對可見光響應(yīng)范圍、抑制電子空穴對的復(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)計正交試驗(yàn)并通過極差分析法優(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光條件下染料的降解情況,最后對二氧化鈦進(jìn)行表征,對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行動力學(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、時間、鈦酸四正丁酯與水的體積比、前驅(qū)體溶液pH值四個影響因素,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,過高或過低均不利于光催化反應(yīng)的進(jìn)行。對于濃度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不規(guī)則球形顆粒,摻雜沒有改變二氧化鈦的晶型,鐵摻雜抑制了TiO2粒徑的增長,氮摻雜對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)的動力學(xué)方程符合L-H模型,光催化降解甲基橙的過程為一級反應(yīng)。一級反應(yīng)動力學(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。動力學(xué)分析結(jié)果與光催化反應(yīng)試驗(yàn)結(jié)論一致。

張曦冉[10](2020)在《石墨烯基鈷摻雜二氧化鈦的制備及光催化性能研究》文中認(rèn)為在揮發(fā)性有機(jī)物的污染防治中,光催化技術(shù)是公認(rèn)的最具有前景的技術(shù)之一,它具有操作方便、可在常溫常壓下進(jìn)行、副產(chǎn)物少、降解效率高、降解后的最終產(chǎn)物為CO2和H2O等優(yōu)點(diǎn)。因此制備一種光催化活性高,簡單易得且降解效率高的的光催化劑也成為本課題的研究重點(diǎn)。本課題為解決以上問題,進(jìn)行了三部分的研究:通過靜電紡絲法和熱處理法將鈷離子摻雜到二氧化鈦,利用冷凍干燥法將光催化劑負(fù)載于石墨烯上,得到石墨烯基鈷摻雜二氧化鈦(Co-TiO2/RGO)光催化劑,并對其光催化性能進(jìn)行評價。對所制備的樣品進(jìn)行了SEM、XRD、EDX、UV-Vis、BET、PL、XPS等一系列表征。結(jié)果表明,Co-TiO2/RGO的復(fù)合材料微觀形貌較好呈微納米級的棒狀結(jié)構(gòu);復(fù)合光催化劑中沒有出現(xiàn)其他雜質(zhì),負(fù)載石墨烯前后沒有改變Co:Ti的質(zhì)量比,均為1:100;所制備的光催化材料包含金紅石和銳鈦礦兩種晶型,摻雜Co后使銳鈦礦型TiO2穩(wěn)定性增強(qiáng),加大吸收可見光的范圍;在溫度600℃煅燒4 h后的1%Co-TiO2材料具有較好的晶型。Co摻雜后增大了光催化劑孔容,負(fù)載RGO后增大了其比表面積;摻雜Co后使光致發(fā)光的兩個特征峰下降,說明Co的摻雜使光催化劑表現(xiàn)出更加優(yōu)異的光催化性能;XPS表征進(jìn)一步說明Co摻雜進(jìn)入TiO2晶格,并且負(fù)載到石墨烯后也改變了TiO2的內(nèi)部結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了更多電子空穴和氧空位,可捕獲電子數(shù)增加,電子-空穴對的復(fù)合受到抑制,使光催化劑的活性增強(qiáng)。光催化性能主要從Co摻雜量、煅燒溫度等材料制備條件,光催化劑負(fù)載量,以及氣體停留時間、相對濕度等光催化降解測試條件來研究。光催化降解甲苯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在Co的摻雜質(zhì)量為1%、溫度600℃煅燒4 h、氣體停留時間為100 min、相對濕度為100%條件下,Co-TiO2的負(fù)載量為1 g時,Co-TiO2/RGO光催化劑對甲苯的降解率達(dá)到最佳,為99.1%。最后探索了Co-TiO2/RGO光催化劑對甲苯的降解機(jī)理:經(jīng)Co摻雜并負(fù)載到RGO后,改進(jìn)了TiO2只能對紫外光響應(yīng)的缺陷。同時,吸收波長范圍和比表面積的增大,在光激活后,產(chǎn)生大量的高活性·OH和·O2-與甲苯反應(yīng),最終轉(zhuǎn)化為H2O和CO2。綜上所述,本課題所制備的新型光催化復(fù)合材料Co-TiO2/RGO,相對于市面已有的光催化劑具有光催化降解效率高、物化性質(zhì)穩(wěn)定、易固定且不易脫落等優(yōu)點(diǎn),可以廣泛的應(yīng)用于化工領(lǐng)域。有望解決化工醫(yī)藥等行業(yè)產(chǎn)生的大量揮發(fā)性有機(jī)物,而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。

二、二氧化鈦光催化劑的摻雜改性(論文開題報告)

(1)論文研究背景及目的

此處內(nèi)容要求:

首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景,再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題,并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點(diǎn)或解決方法。

寫法范例:

本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個重要組成部分。

(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)研究對象的具體信息。

觀察法:用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關(guān)信息。

實(shí)驗(yàn)法:通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。

文獻(xiàn)研究法:通過調(diào)查文獻(xiàn)來獲得資料,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。

定性分析法:對研究對象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究,這個方法需要計算的數(shù)據(jù)較少。

定量分析法:通過具體的數(shù)字,使人們對研究對象的認(rèn)識進(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某一課題進(jìn)行研究。

功能分析法:這是社會科學(xué)用來分析社會現(xiàn)象的一種方法,從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。

模擬法:通過創(chuàng)設(shè)一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。

三、二氧化鈦光催化劑的摻雜改性(論文提綱范文)

(1)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 光生電子空穴對的分離
        1.5.2 晶粒尺寸對光催化的影響
        1.5.3 比表面積對光催化的影響
        1.5.4 TiO_2實(shí)際應(yīng)用需要解決的問題
    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
        1.8.2 分子篩簡介
        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 主要研究內(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)測定(VSM)
    2.4 光催化劑性能評價
        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)體水量對產(chǎn)物光催化性能的影響
        3.3.2 前驅(qū)體堿度對產(chǎn)物光催化性能的影響
        3.3.3 水熱時間對產(chǎn)物光催化性能的影響
        3.3.4 水熱溫度對產(chǎn)物光催化性能的影響
    3.4 TiO_2樣品表征與評價
        3.4.1 X射線衍射分析
        3.4.2 紫外-可見漫反射光譜分析
        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 光催化性能評價實(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

(2)銀修飾氮摻雜二氧化鈦納米材料的制備及光催化性能研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二氧化鈦材料光催化的基本原理
        1.2.1 二氧化鈦材料的結(jié)構(gòu)特征及性質(zhì)
        1.2.2 二氧化鈦材料光催化反應(yīng)原理及步驟
    1.3 影響光催化活性的因素
        1.3.1 晶體結(jié)構(gòu)的影響
        1.3.2 晶體缺陷的影響
    1.4 二氧化鈦光催化劑的制備及改性方法
        1.4.1 二氧化鈦的制備方法
        1.4.2 二氧化鈦的改性方法
    1.5 二氧化鈦光催化降解甲醛、乙醛、苯酚的活性研究
    1.6 本文研究的意義及主要內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 含有氧空位的氮摻雜二氧化鈦納米材料制備及光催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 氮摻雜二氧化鈦納米材料的實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.4 不同光源下氮摻雜二氧化鈦納米材料對苯酚的降解批量實(shí)驗(yàn)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 材料的TEM、SEM和 HRTEM分析
        2.3.2 材料的XRD分析
        2.3.3 材料的BET比表面積分析
        2.3.4 材料的XPS分析
    2.4 材料的光催化活性分析
        2.4.1 在光催化下對苯酚的降解
        2.4.2 光催化反應(yīng)的動力學(xué)研究
        2.4.3 材料的礦化性能
    2.5 重復(fù)利用性
    2.6 本章小結(jié)
第三章 氧空位的銀修飾氮摻雜二氧化鈦納米材料的制備及光催化性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 銀修飾氮摻雜二氧化鈦納米材料的實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.4 不同光源下氮摻雜二氧化鈦納米材料對苯酚的降解
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的TEM、SEM和HRTEM分析
        3.3.2 材料的XRD分析
        3.3.3 材料的XPS分析
        3.3.4 材料的光學(xué)性能和帶隙能量
        3.3.5 材料的電子結(jié)構(gòu)分析
        3.3.6 材料的光催化活性分析
        3.3.7 光催化反應(yīng)的動力學(xué)研究
        3.3.8 光催化降解過程對中間產(chǎn)物的研究
        3.3.9 影響Ag/N-TiO_2光催化因素
    3.4 材料的礦化性能
    3.5 重復(fù)利用性
    3.6 本章小結(jié)
第四章 材料對光催化降解乙醛的影響因素研究
    4.1 引言
    4.2 光催化降解乙醛的連續(xù)實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)及方法
        4.2.1 光催化降解乙醛的連續(xù)實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)
        4.2.2 光催化凈化醛類性能評價方法
    4.3 光催化降解乙醛的影響因素研究
        4.3.1 光催化劑用量、乙醛初始濃度對光催化降解乙醛性能的影響
        4.3.2 光照強(qiáng)度對光催化去除乙醛的影響
    4.4 Ag/N-TiO_2可見光催化降解乙醛的性能研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 材料光催化凈化空氣產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 光觸媒灰泥的設(shè)計及空氣凈化性能
        5.2.1 光觸媒灰泥的制備
        5.2.2 光觸媒灰泥空氣凈化性能的測試方法
        5.2.3 光觸媒灰泥的空氣凈化性能
    5.3 光觸媒車載凈化器
        5.3.1 車載空氣凈化器的設(shè)計
        5.3.2 車載空氣凈化器的空氣凈化性能及測試方法
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文、專利及參與項(xiàng)目
致謝

(3)紅色TiO2的制備及光生電荷分離特性研究(論文提綱范文)

摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化研究概述
        1.2.1 非均相光催化簡介
        1.2.2 光催化基本原理
        1.2.3 半導(dǎo)體光催化材料
        1.2.4 光催化分解水進(jìn)展
    1.3 氧化鈦光催化材料
        1.3.1 TiO_2晶相及能帶結(jié)構(gòu)
        1.3.2 TiO_2的能帶彎曲
        1.3.3 TiO_2基光催化劑載流子動力學(xué)
        1.3.4 TiO_2單體材料全分解水研究
    1.4 增強(qiáng)TiO_2可見光吸收與電荷分離特性的策略
        1.4.1 異質(zhì)原子摻雜增強(qiáng)可見光吸收
        1.4.2 氧空位增強(qiáng)可見光吸收
        1.4.3 構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)光生電荷分離
        1.4.4 助催化劑增強(qiáng)光生電荷分離
    1.5 紅色二氧化鈦光催化材料
        1.5.1 摻雜劑分布對可見光吸收的影響
        1.5.2 紅色二氧化鈦的制備
        1.5.3 紅色二氧化鈦面臨的挑戰(zhàn)
    1.6 本論文的研究內(nèi)容及意義
第2章 材料的結(jié)構(gòu)表征與性能測試
    2.1 結(jié)構(gòu)表征
        2.1.1 掃描電子顯微鏡
        2.1.2 透射電子顯微鏡
        2.1.3 X射線衍射
        2.1.4 拉曼光譜
        2.1.5 傅里葉變換紅外光譜
        2.1.6 熱分析
        2.1.7 X射線光電子譜
        2.1.8 紫外可見吸收光譜
        2.1.9 電子順磁共振譜
        2.1.10 核磁共振譜
        2.1.11 原位電鏡I-V曲線
        2.1.12 聚焦離子束(FIB)
    2.2 光催化材料的性能分析
    2.3 光電化學(xué)測試
第3章 均相N摻雜紅色TiO_2的制備
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 均相B/N共摻雜紅色二氧化鈦的制備機(jī)制
        3.3.2 紅色二氧化鈦的形貌與物相
        3.3.3 紅色二氧化鈦均相摻雜分析
        3.3.4 紅色二氧化鈦的帶對帶可見光吸收譜
        3.3.5 紅色二氧化鈦的缺陷與導(dǎo)電性
        3.3.6 光催化分解水性能研究
    3.4 本章總結(jié)
第4章 紅色TiO_2可見光下析氫和析氧性能的轉(zhuǎn)換
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 樣品制備
        4.2.2 表面帶彎計算
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 不同均相摻雜濃度紅色TiO_2的形貌及物相分析
        4.3.2 不同均相摻雜濃度紅色TiO_2的元素化學(xué)狀態(tài)及體相缺陷
        4.3.3 不同均相摻雜濃度紅色TiO_2的光吸收特性及帶邊位置
        4.3.4 不同均相摻雜濃度紅色TiO_2的光生電荷轉(zhuǎn)移動力學(xué)
        4.3.5 不同均相摻雜濃度紅色TiO_2的光催化活性研究
        4.3.6 不同均相摻雜濃度紅色TiO_2的能帶結(jié)構(gòu)分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 Ti_(0.91)O_2納米片/紅色TiO_2異質(zhì)結(jié)構(gòu)
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.1 樣品制備
        5.2.2 光生電荷反應(yīng)位示蹤
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 Ti_(0.91)O_2納米片/紅色TiO_2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的形貌與物相表征
        5.3.2 Ti_(0.91)O_2納米片/紅色TiO_2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的光學(xué)性質(zhì)
        5.3.3 Ti_(0.91)O_2納米片/紅色TiO_2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的光生電荷轉(zhuǎn)移
        5.3.4 Ti_(0.91)O_2納米片/紅色TiO_2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的光催化性能
        5.3.5 Tio.91O2納米片/紅色TiO_2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的能帶結(jié)構(gòu)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)及展望
    6.1 論文的主要結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)
    6.2 今后工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文及申請專利
作者簡介

(4)摻雜改性二氧化鈦光催化粉末與涂層結(jié)構(gòu)和性能研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 TiO_2光催化基本原理
    1.3 TiO_2光催化材料的制備方法
        1.3.1 TiO_2粉末制備技術(shù)
        1.3.2 TiO_2涂層制備技術(shù)
    1.4 TiO_2光催化劑的改性方法
    1.5 TiO_2光催化應(yīng)用
    1.6 低溫等離子體處理工藝
    1.7 本論文的研究內(nèi)容及意義
第2章 實(shí)驗(yàn)制備和分析表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 水熱合成法制備TiO_2基光催化復(fù)合粉末
        2.2.1 Ce摻雜TiO_2粉末的制備
        2.2.2 純TiO_2粉末、Cu、N摻雜TiO_2復(fù)合光催化粉末的制備
    2.3 激光燒結(jié)制備Cu/N-TiO_2光催化涂層
        2.3.1 涂覆結(jié)合激光燒結(jié)工藝
        2.3.2 絲網(wǎng)印刷結(jié)合激光燒結(jié)工藝
    2.4 低溫等離子體處理工藝
    2.5 微觀結(jié)構(gòu)表征
    2.6 光催化活性測試方法
第3章 摻雜改性TiO_2粉末的結(jié)構(gòu)及光催化性能研究
    3.1 Ce摻雜TiO_2粉末的結(jié)構(gòu)及光催化性能研究
        3.1.1 XRD分析
        3.1.2 SEM分析
        3.1.3 EDS分析
        3.1.4 UV-Vis分析
        3.1.5 光催化活性
    3.2 Cu摻雜TiO_2粉體的結(jié)構(gòu)、暗吸附及光催化性能研究
        3.2.1 Cu-TiO_2粉末晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.2.2 Cu-TiO_2粉末的微觀形貌
        3.2.3 Cu-TiO_2粉末的光學(xué)性能
        3.2.4 Cu-TiO_2粉末的暗吸附及光催化性能
    3.3 Cu、N共摻雜TiO_2粉末的結(jié)構(gòu)及光催化性能研究
        3.3.1 Cu/N-TiO_2粉末的晶相
        3.3.2 Cu/N-TiO_2粉末的微觀結(jié)構(gòu)
        3.3.3 Cu/N-TiO_2粉末的化學(xué)結(jié)構(gòu)
        3.3.4 Cu/N-TiO_2粉末的光學(xué)性能
        3.3.5 Cu/N-TiO_2粉末的光催化性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Cu/N-TiO_2復(fù)合涂層的制備與光催化性能研究
    4.1 涂覆結(jié)合激光燒結(jié)制備Cu/N-TiO_2涂層的結(jié)構(gòu)與光催化性能
        4.1.1 Cu/N-TiO_2涂層的微觀結(jié)構(gòu)
        4.1.2 Cu/N-TiO_2涂層的光學(xué)性能
        4.1.3 Cu/N-TiO_2涂層光催化活性
    4.2 絲網(wǎng)印刷結(jié)合激光燒結(jié)制備Cu/N-TiO_2涂層的結(jié)構(gòu)與光催化性能
        4.2.1 不同絲網(wǎng)印刷層數(shù)對Cu/N-TiO_2涂層微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.2 不同絲網(wǎng)印刷層數(shù)對Cu/N-TiO_2涂層光學(xué)性能的影響
        4.2.3 不同絲網(wǎng)印刷層數(shù)對Cu/N-TiO_2涂層光催化性能的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 低溫等離子體處理對TiO_2基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與光催化性能的影響
    5.1 NH_3/He低溫等離子體改性處理
        5.1.1 NH_3/He低溫等離子體處理對TiO_2基復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的影響
        5.1.2 NH_3/He低溫等離子體處理對TiO_2基復(fù)合材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
        5.1.3 NH_3/He低溫等離子體處理對TiO_2基復(fù)合材料光學(xué)性能的影響
        5.1.4 NH_3/He低溫等離子體處理對TiO_2基復(fù)合材料光催化性能的影響
    5.2 N_2/He低溫等離子體改性處理
        5.2.1 N_2/He低溫等離子處理對TiO_2基復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的影響
        5.2.2 N_2/He低溫等離子處理對TiO_2基復(fù)合材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
        5.2.3 N_2/He低溫等離子處理對TiO_2基復(fù)合材料光學(xué)性能的影響
        5.2.4 N_2/He低溫等離子處理對TiO_2基復(fù)合材料光催化性能的影響
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝

(5)二氧化鈦-木質(zhì)活性炭復(fù)合光催化材料的制備及其性能研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 廢水來源、種類、危害
        1.1.2 常用的處理方法
    1.2 活性炭研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
        1.2.1 活性炭制備原料
        1.2.2 活性炭制備方法
        1.2.3 活性炭應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 二氧化鈦研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
        1.3.1 光催化基本原理
        1.3.2 二氧化鈦制備方法
        1.3.3 二氧化鈦改性方法
    1.4 活性炭負(fù)載二氧化鈦研究進(jìn)展與現(xiàn)狀
        1.4.1 國內(nèi)研究進(jìn)展
        1.4.2 國外研究進(jìn)展
    1.5 課題研究意義與內(nèi)容
        1.5.1 課題研究意義
        1.5.2 課題研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料、儀器和方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)樣品的表征
        2.2.1 X射線衍射儀(XRD)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜(EDS)分析
        2.2.3 傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)
        2.2.4 X射線光電子能譜儀(XPS)
        2.2.5 紫外-可見分光光度計(UV-Vis)
    2.3 光催化性能測試
3 TiO_2-AC復(fù)合光催化材料的制備及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 TiO_2-AC復(fù)合光催化材料的制備
        3.2.1 木質(zhì)活性炭的制備
        3.2.2 復(fù)合光催化材料的制備
    3.3 正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化制備條件
        3.3.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        3.3.3 最佳制備方案的確定
    3.4 TiO_2-AC復(fù)合光催化材料的表征
        3.4.1 XRD分析
        3.4.2 SEM分析
        3.4.3 EDS分析
        3.4.4 FT-IR分析
    3.5 TiO_2-AC復(fù)合材料光催化性能分析及機(jī)理探究
    3.6 本章小結(jié)
4 La/TiO_2-AC復(fù)合光催化材料的制備及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 La/TiO_2-AC復(fù)合光催化材料的制備
        4.2.1 木質(zhì)活性炭的制備
        4.2.2 復(fù)合光催化材料的制備
    4.3 La/TiO_2-AC復(fù)合光催化材料的表征
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 SEM分析
        4.3.3 FT-IR分析
        4.3.4 XPS分析
        4.3.5 UV-Vis分析
    4.4 La/TiO_2-AC復(fù)合材料光催化性能分析及機(jī)理探究
    4.5 本章小結(jié)
5 Cu_2O/TiO_2-AC復(fù)合光催化材料的制備及其性能研究
    5.1 引言
    5.2 Cu_2O/TiO_2-AC復(fù)合光催化材料的制備
        5.2.1 木質(zhì)活性炭的制備
        5.2.2 復(fù)合光催化材料的制備
    5.3 Cu_2O/TiO_2-AC復(fù)合光催化材料的表征
        5.3.1 XRD分析
        5.3.2 SEM分析
        5.3.3 FT-IR分析
        5.3.4 XPS分析
        5.3.5 UV Vis分析
    5.4 Cu2O/Ti_(O2)-AC復(fù)合材料光催化性能分析及機(jī)理探究
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    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
東北林業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)碩士學(xué)位論文修改情況確認(rèn)表

(6)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 研究的思路及研究內(nèi)容
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究內(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號小型光催化裝置
        2.4.2 2號小型光催化裝置
        2.4.3 3號小型光催化裝置
    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射線衍射圖譜分析(XRD)
    3.2 比表面積分析測試(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 光催化性能評價及最佳反應(yīng)條件探究
    4.1 復(fù)合光催化劑光催化性能評價
        4.1.1 紫外漫反射分析
        4.1.2 光催化動力學(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對降解效率的影響
        4.2.2 不同反應(yīng)溫度對降解效率的影響
        4.2.3 不同初始濃度對降解效率的影響
        4.2.4 不同催化劑用量對降解效率的影響
    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

(7)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)簡介
        1.2.2 微波在有機(jī)合成中的應(yīng)用
        1.2.3 微波在無機(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TiO_2-S光催化活性的影響
        3.2.2 微波水熱合成功率對TiO_2-S光催化活性的影響
        3.2.3 微波水熱合成溫度對TiO_2-S光催化活性的影響
        3.2.4 微波水熱合成時間對TiO_2-S光催化活性的影響
        3.2.5 煅燒溫度對TiO_2-S光催化活性的影響
        3.2.6 煅燒時間對TiO_2-S光催化活性的影響
    3.3 降解條件對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在可見光下的光催化活性
        3.3.3 TiO_2-S的穩(wěn)定性測試
    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TiO_2-Zr光催化活性的影響
        4.2.2 微波水熱合成功率對TiO_2-Zr光催化活性的影響
        4.2.3 微波水熱合成溫度對TiO_2-Zr光催化活性的影響
        4.2.4 微波水熱合成時間對TiO_2-Zr光催化活性的影響
        4.2.5 煅燒溫度對TiO_2-Zr光催化活性的影響
        4.2.6 煅燒時間對TiO_2-Zr光催化活性的影響
    4.3 降解條件對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TiO_2-Zr-S光催化活性的影響
        5.2.2 微波水熱合成功率對TiO_2-Zr-S光催化活性的影響
        5.2.3 微波水熱合成溫度對TiO_2-Zr-S光催化活性的影響
        5.2.4 微波水熱合成時間對TiO_2-Zr-S光催化活性的影響
        5.2.5 煅燒溫度對TiO_2-Zr-S光催化活性的影響
        5.2.6 煅燒時間對TiO_2-Zr-S光催化活性的影響
    5.3 降解條件對TiO_2-Zr-S光催化活性的影響
        5.3.1 微波、超聲對TiO_2-Zr-S的強(qiáng)化作用
        5.3.2 TiO_2-Zr-S在可見光下的光催化活性
        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

(8)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-射線衍射(X-ray Diffraction)
        2.3.2 紫外-可見漫反射吸收光譜(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

(9)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 選題意義和研究內(nèi)容
        1.6.1 選題意義
        1.6.2 本文研究內(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
        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 光催化活性評價方法
    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 光源對二氧化鈦光催化效率的影響
        2.4.2 二氧化鈦投放量對光催化效率的影響
        2.4.3 初始濃度對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染料的降解
        3.5.1 選取染料的性質(zhì)
        3.5.2 試驗(yàn)過程
        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力學(xué)分析
    4.1 引言
    4.2 二氧化鈦光催化降解甲基橙動力學(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

(10)石墨烯基鈷摻雜二氧化鈦的制備及光催化性能研究(論文提綱范文)

摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的簡介
        1.1.1 VOCs定義、種類、來源與危害
        1.1.2 VOCs治理技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展
    1.2 TiO_2光催化改性的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金屬元素?fù)诫s改性
        1.2.2 非金屬離子摻雜改性
        1.2.3 共摻雜改性
    1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究的主要內(nèi)容
        1.3.2 研究的技術(shù)路線
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及藥品
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)樣品的表征
        2.3.1 SEM表征
        2.3.2 XRD表征
        2.3.3 EDX表征
        2.3.4 UV-Vis表征
        2.3.5 BET表征
        2.3.6 PL表征
        2.3.7 XPS表征
    2.4 實(shí)驗(yàn)方法及內(nèi)容
        2.4.1 Co-TiO_2/RGO光催化劑的制備
        2.4.2 光催化劑的性能測試
第三章 Co改性TiO_2/RGO光催化劑制備及性能的研究
    3.1 引言
    3.2 Co-TiO_2/RGO光催化劑的制備
        3.2.1 前驅(qū)液的制備
        3.2.2 紡絲液的制備
        3.2.3 PVP/Co-TiO_2纖維的制備
        3.2.4 Co-TiO_2纖維的制備
        3.2.5 Co-TiO_2/RGO氣凝膠的制備
        3.2.6 最佳光催化劑的制備
    3.3 樣品表征分析與討論
        3.3.1 SEM分析
        3.3.2 EDX分析
        3.3.3 XRD分析
        3.3.4 UV-Vis分析
        3.3.5 BET分析
        3.3.6 PL分析
        3.3.7 XPS分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 光催化劑降解甲苯氣體的研究
    4.1 引言
    4.2 光催化體系的建立
        4.3.1 目標(biāo)降解物的選擇
        4.3.2 光照波長的選擇
        4.3.3 光催化反應(yīng)裝置
        4.3.4 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)流程
    4.3 揮發(fā)性有機(jī)氣體的分析方法
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.5.1 Co摻雜量的影響
        4.5.2 煅燒溫度的影響
        4.5.3 氣體停留時間的影響
        4.5.4 相對濕度的影響
        4.5.5 不同光催化劑及其負(fù)載量的影響
        4.5.6 光催化降解甲苯的機(jī)理
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝

四、二氧化鈦光催化劑的摻雜改性(論文參考文獻(xiàn))

  • [1]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)
  • [2]銀修飾氮摻雜二氧化鈦納米材料的制備及光催化性能研究[D]. 姜英宇. 西北民族大學(xué), 2021
  • [3]紅色TiO2的制備及光生電荷分離特性研究[D]. 洪星星. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué), 2021(09)
  • [4]摻雜改性二氧化鈦光催化粉末與涂層結(jié)構(gòu)和性能研究[D]. 張文韜. 揚(yáng)州大學(xué), 2021(08)
  • [5]二氧化鈦-木質(zhì)活性炭復(fù)合光催化材料的制備及其性能研究[D]. 胡曉洋. 東北林業(yè)大學(xué), 2021
  • [6]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)
  • [7]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)
  • [8]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)
  • [9]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)
  • [10]石墨烯基鈷摻雜二氧化鈦的制備及光催化性能研究[D]. 張曦冉. 上海第二工業(yè)大學(xué), 2020(01)

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二氧化鈦光催化劑的摻雜改性
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