学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

TiO_2系纳米光催化剂合成、表征、光催化活性研究

作　者: 廖晶
导　师: 刘保顺；郭江涛
学　校: 武汉理工大学
专　业: 材料工程
关键词: 光催化 Fe掺杂TiO2 表面氟化TiO2 结晶紫
分类号: O643.36
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 56次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着社会经济的加速发展,环境污染已经成为影响人们健康生活和工作的重大问题,如何处理环境污染的问题,已经成为迫在眉睫的重大课题。上个世纪70年代逐步发展起来的异相光催化技术便是一种环保、节能和绿色的环境净化技术,得到了人们的广泛关注。异相光催化技术的核心物质是宽带半导体,目前研究的宽带半导体光催化剂很多,其中TiO2光催化剂是具有代表性的光催化剂,在气相和水溶液催化中具有广泛的应用。但是由于TiO2的禁带较宽而限制了其实际应用,因此如何利用可见光来诱导光催化过程是目前光催化研究热点。本文采用水热法制备了Fe掺杂和F表面修饰的纳米TiO2,利用各种现代测试分析手段对其结构进行表征,研究其光催化活性,并探讨了材料结构对光催化性能的影响,具体研究内容包括：(1)水热法制备了Fe掺杂TiO2纳米光催化剂。该光催化剂主要晶相为锐钛矿,颗粒尺寸较小,分布均匀。掺杂后吸收波长明显红移,说明掺铁有利于对可见光的吸收。适量掺杂可提高其在紫外灯下的光催化活性。(2)水热法制备了表面氟化TiO2锐钛矿纳米光催化剂。研究了HF添加量对TiO2纳米颗粒结构和光催化性能的影响,经过煅烧表面氟化的样品在波长小于500nm的吸收强度高于纯TiO2,但是吸收边没有发生变化,这也说明F并没有进入晶格内部。由于表面F限制了光生电子和空穴的复合,一定HF添加量的样品,经过煅烧后在紫外灯照射下光催化活性高于纯TiO2。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-22
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 光催化技术和TiO_2光催化原理  9-11
    1.2.1 光催化技术  9
    1.2.2 TiO_2光催化原理  9-11
  1.3 二氧化钛的性质  11-13
  1.4 TiO_2光催化剂的制备方法  13-18
    1.4.1 物理方法  13
    1.4.2 化学方法  13-18
      1.4.2.1 气相法  13-15
      1.4.2.2 液相法  15-18
  1.5 二氧化钛的掺杂改性研究  18-21
    1.5.1 改性的理论基础  18
    1.5.2 改性的途径  18-21
      1.5.2.1 金属离子掺杂  18-19
      1.5.2.2 非金属离子改性  19-20
      1.5.2.3 贵金属沉积  20
      1.5.2.4 控制晶体暴露面  20-21
  1.6 课题研究的目的和意义  21-22
第二章 纳米光催化材料的制备与表征  22-34
  2.1 引言  22-23
  2.2 试剂与仪器  23-24
    2.2.1 试剂名称  23
    2.2.2 仪器名称  23-24
  2.3 铁掺杂二氧化钛溶胶的制备  24-25
  2.4 材料结构及其光催化活性表征  25-27
    2.4.1 XRD测试  25-26
    2.4.2 紫外-可见吸收光谱测试  26
    2.4.3 场发射扫描电镜  26-27
    2.4.4 XPS测试  27
    2.4.5 BET测试  27
  2.5 结果与讨论  27-33
    2.5.1 X射线衍射分析  27-29
    2.5.2 掺杂量对产物的紫外-可见漫反射光谱影响  29
    2.5.3 EDS分析  29-30
    2.5.4 光催化结果  30-33
  2.6 小结  33-34
第三章 水热法制备表面氟化TiO_2溶胶  34-47
  3.1 仪器与试剂  35
    3.1.1 试剂名称  35
    3.1.2 仪器名称  35
  3.2 样品的制备  35-37
  3.3 光催化剂结构及光催化活性表征  37
  3.4 结果与讨论  37-46
    3.4.1 XRD表征  37-38
    3.4.2 FE-TEM分析  38-39
    3.4.3 XPS分析  39-41
    3.4.4 BET表征  41-43
    3.4.5 紫外-可见漫反射光谱分析  43
    3.4.6 光催化性能分析  43-46
  3.5 小结  46-47
第四章 结论及其展望  47-48
参考文献  48-52
致谢  52

相似论文

  1. 钛酸盐光催化剂的制备及光催化分解水性能,O643.36
  2. 基于酚醛树脂活性炭的制备及负载TiO2吸附—光催化性能,TQ424.19
  3. 可磁分离的TiO2基光催化纳米纤维的制备研究,TB383.1
  4. Fe，V共掺杂TiO2催化剂的合成、表征及其性能研究,O614.411
  5. 静电纺丝法制备TiO2及其光催化行为的研究,O614.411
  6. 掺杂锐钛矿型二氧化钛光催化性能的第一性原理计算,O643.36
  7. 功能化纳米二氧化钛多孔材料的制备、表征及性能研究,TB383.1
  8. 生物催化/光催化联合降解毒死蜱的研究,X592
  9. 铁、镧掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能研究,O614.411
  10. 基于绿色化学理念的纳米硫化镉的合成及应用,O614.242
  11. 半导体光催化材料的制备及其光催化性能研究,O643.36
  12. 微囊藻毒素的降解与消除方法研究,X173
  13. 多孔氧化铜空心微球的制备及表征,O614.121
  14. 纳米LaFeO3的可控合成及其与TiO2桥联复合光催化剂建构,O643.36
  15. 基于微乳液体系制备ZnO光催化材料,O614.241
  16. 晶相可控的纳米TiO2制备及性能研究,TB383.1
  17. 水热及微波水热法合成超细纳米TiO2的研究,TB383.1
  18. 复合纤维BiVO4的制备及其对印染废水的可见光催化性能研究,X791
  19. 高活性锐钛型二氧化钛的制备及其在分解水制氢中的应用,TQ116.2
  20. 静电纺丝制备复合纳米纤维材料,TB383.1
  21. 卤化银/导电高分子复合纳米材料的合成及其光催化性能研究,TB383.1

中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 化学动力学、催化作用 > 催化 > 催化剂
© 2012 www.xueweilunwen.com