Ag-AgX/TiO 2 （X=Br,Cl）等离子复合纳米材料的制备及应用
发布时间：2021-07-04 07:00
TiO2作为一种价格低廉、化学稳定性强、无毒、可反复利用的半导体材料被研究者广泛研究。但是,TiO2却只能被紫外光激发产生电子-空穴对,进而产生光催化反应。在太阳光的组成成分中,紫外光仅仅占到5%左右,也就是说,当半导体的禁带宽度较大（大于3.1 eV）时,就不能有效的利用太阳能和人造的可见光源,因此TiO2半导体的量子产率偏低。为了克服半导体的这一弱点,发展新型可见光驱动高效光催化剂也一直是光催化研究者的研究目标。近来,银基半导体光催化剂基于其表面等离子体共振效应而受到越来越多人关注,尤其是Ag/AgX（X=Cl,Br）型催化剂,因其出色的光催化能力在很多领域被广泛应用,并且受到研究者的深入研究。我们通过一系列的制备实验将其均匀的负载在TiO2纳米纤维上,并通过控制实验条件控制纳米颗粒的大小和形貌,不仅解决了Ag/AgX的团聚问题,同时,Ag/AgX的负载也对Ti O2产生有效的表面修饰作用。利用Ag纳米颗粒的表面等离子体共振效应,Ag-AgX/TiO2的异质结结构和Ag、AgX和TiO2三者协同作用,增强了体系对可见光的吸收、加速了光生电子和空穴对的分离,极大程度增强了催化剂的催化...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 水资源现状
1.1.2 有机废水特点以及处理方法
1.1.3 太阳能的利用
1.2 光催化技术概述及研究现状
1.2.1 光催化的发展
1.2.2 光催化剂的改性研究
1.3 光催化反应机理
1.4 表面等离子体光催化材料
1.4.1 定义
1.4.2 Ag-AgX/TiO_2(X=Cl,Br)型光催化材料
1.5 本论文的研究目的和内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 研究内容
第二章 实验试剂、仪器设备及分析表征方法
2.1 实验仪器设备和试剂
2.1.1 实验仪器设备
2.1.2 试剂
2.2 分析表征方法
2.2.1 X射线衍射（XRD）
2.2.2 扫描电子显微镜（FESEM）
2.2.3 投射电子显微镜（TEM）
2.2.4 X射线光电子能谱（XPS）
2.2.5 紫外可见吸收光谱（UV-Vis）
2.2.6 光致发光光谱（PL）
第三章 Ag–AgBr/TiO_2的制备及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 Ag–AgBr/TiO_2光催化剂的制备
3.2.2 Ag-AgBr/TiO_2光催化性能测试
3.2.3 亚甲基蓝标准曲线的绘制
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 X射线衍射(XRD)分析
3.3.2 扫描电子显微镜（SEM）分析
3.3.3 透射电子显微镜（TEM）和高分辨率透射电镜 (HRTEM) 分析
3.3.4 X射线光电子能谱（XPS）分析
3.3.5 紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）分析
3.3.6 光致发光（PL）分析
3.3.7 不同条件下催化剂对亚甲基蓝降解效果对比
3.3.8 Ag-Ag Br/TiO_2催化剂的稳定性、循环利用性分析
3.4 催化剂光催化机理探讨
3.5 本章小结
第四章 Ag–AgCl/TiO_2的制备及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 Ag–AgCl/TiO_2的制备
4.2.2 Ag-AgCl/TiO_2光催化性能测试
4.2.3 苯酚标准曲线的绘制
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 X射线衍射(XRD)分析
4.3.2 扫描电子显微镜（SEM）分析
4.3.3 X射线光电子能谱（XPS）分析
4.3.4 紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）分析
4.3.5 光致发光（PL）分析
4.3.6 不同条件下催化剂对苯酚降解效果对比
4.3.7 Ag-AgCl/TiO_2催化剂的稳定性、循环利用性研究
4.4 Ag-AgCl/TiO_2催化剂光催化机理探讨
4.5 本章小结
第五章 结论以及展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声波制备介孔结构的氮掺杂TiO2纳米晶及其可见光催化性能（英文）[J]. 周晚琴,余长林,樊启哲,魏龙福,陈建钗,YU Jimmy C. 催化学报. 2013(06)
[2]Pt/BiOCl纳米片的制备、表征及其光催化性能[J]. 余长林,陈建钗,操芳芳,李鑫,樊启哲,YU Jimmy,魏龙福. 催化学报. 2013(02)
[3]过渡金属掺杂二氧化钛光催化性能的研究[J]. 吴树新,马智,秦永宁,贾立山,黎洪瑞. 感光科学与光化学. 2005(02)
[4]纳米TiO2稀土元素掺杂改性与光催化性能研究[J]. 吴玉程,陈挺松,解挺,李广海,郑治祥,张立德. 功能材料. 2005(01)
本文编号：3264284
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 水资源现状
1.1.2 有机废水特点以及处理方法
1.1.3 太阳能的利用
1.2 光催化技术概述及研究现状
1.2.1 光催化的发展
1.2.2 光催化剂的改性研究
1.3 光催化反应机理
1.4 表面等离子体光催化材料
1.4.1 定义
1.4.2 Ag-AgX/TiO_2(X=Cl,Br)型光催化材料
1.5 本论文的研究目的和内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 研究内容
第二章 实验试剂、仪器设备及分析表征方法
2.1 实验仪器设备和试剂
2.1.1 实验仪器设备
2.1.2 试剂
2.2 分析表征方法
2.2.1 X射线衍射（XRD）
2.2.2 扫描电子显微镜（FESEM）
2.2.3 投射电子显微镜（TEM）
2.2.4 X射线光电子能谱（XPS）
2.2.5 紫外可见吸收光谱（UV-Vis）
2.2.6 光致发光光谱（PL）
第三章 Ag–AgBr/TiO_2的制备及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 Ag–AgBr/TiO_2光催化剂的制备
3.2.2 Ag-AgBr/TiO_2光催化性能测试
3.2.3 亚甲基蓝标准曲线的绘制
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 X射线衍射(XRD)分析
3.3.2 扫描电子显微镜（SEM）分析
3.3.3 透射电子显微镜（TEM）和高分辨率透射电镜 (HRTEM) 分析
3.3.4 X射线光电子能谱（XPS）分析
3.3.5 紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）分析
3.3.6 光致发光（PL）分析
3.3.7 不同条件下催化剂对亚甲基蓝降解效果对比
3.3.8 Ag-Ag Br/TiO_2催化剂的稳定性、循环利用性分析
3.4 催化剂光催化机理探讨
3.5 本章小结
第四章 Ag–AgCl/TiO_2的制备及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 Ag–AgCl/TiO_2的制备
4.2.2 Ag-AgCl/TiO_2光催化性能测试
4.2.3 苯酚标准曲线的绘制
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 X射线衍射(XRD)分析
4.3.2 扫描电子显微镜（SEM）分析
4.3.3 X射线光电子能谱（XPS）分析
4.3.4 紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）分析
4.3.5 光致发光（PL）分析
4.3.6 不同条件下催化剂对苯酚降解效果对比
4.3.7 Ag-AgCl/TiO_2催化剂的稳定性、循环利用性研究
4.4 Ag-AgCl/TiO_2催化剂光催化机理探讨
4.5 本章小结
第五章 结论以及展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声波制备介孔结构的氮掺杂TiO2纳米晶及其可见光催化性能（英文）[J]. 周晚琴,余长林,樊启哲,魏龙福,陈建钗,YU Jimmy C. 催化学报. 2013(06)
[2]Pt/BiOCl纳米片的制备、表征及其光催化性能[J]. 余长林,陈建钗,操芳芳,李鑫,樊启哲,YU Jimmy,魏龙福. 催化学报. 2013(02)
[3]过渡金属掺杂二氧化钛光催化性能的研究[J]. 吴树新,马智,秦永宁,贾立山,黎洪瑞. 感光科学与光化学. 2005(02)
[4]纳米TiO2稀土元素掺杂改性与光催化性能研究[J]. 吴玉程,陈挺松,解挺,李广海,郑治祥,张立德. 功能材料. 2005(01)
本文编号：3264284
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