二维TiO 2 纳米片的制备、改性及电化学性能研究

发布时间：2021-11-13 12:30

　　重金属如铅、铜、镉、锰等有毒有害,即使微量存在,对人体的免疫系统、中枢神经和生殖系统也能造成严重的损伤,通常难以降解,导致生态系统富集,造成重金属污染,严重地破坏了生态环境,威胁了人类的健康活动。如何有效地对重金属污染进行监测尤为重要,探究高效检测手段对于解决防止重金属污染意义重大。电化学检测法作为重要的检测方法已经获得了长足的发展,具有灵敏度高、检出限低性能优势,加之操作简单,设备便携,成本低廉,是在线监测最优选择之一。电化学检测方法中,电极表面修饰材料的选取,对于检测效果的提升至关重要。Ti02作为重要的半导体材料,具有稳定性好、安全无毒、成本低等优点,被专家学者广泛研究。同时,二维超薄纳米片结构拥有较大的比表面积、反应活性位点多、稳定性高等优势。但对于二维超薄TiO2纳米片（2DTi02NSs）用于重金属离子检测的研究报道较少。本文将以二维超薄Ti02以及非金属掺杂改性的纳米片修饰玻碳电极,用于检测水体中的重金属Pb（ⅡI）,实验内容主要有:首先,通过一步水热法制备超薄2DTi02NSs,用于修饰玻碳电极制备电化学传感器,将其应用于重金属Pb（Ⅱ）的检测。对影响信号响应的实验条件... 

【文章来源】：海南大学海南省 211工程院校

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１二维金属氧化物纳米片自组装原理图

在丁丨０２膜上沉积石墨烯，然后再负载Ａｇ纳米颗粒，构建高活性的的ＳＥＲＳ智能??结构材料，能够感知芳香族污染物；同时特殊的结构，能够对水体中分散的污染??物达到检测和降解的作用，如图１－２所示。Ａｇ纳米颗粒的大小通过控制前提浓度??和紫外光照时间来实现。??ＳＧＭ??Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ?Ｊ?Ｇｒａｐｈｅｎｅ?０ｘｉｄｅ＜?＃?＃?＊?ＪａＴ?＊?＊??．圓今多??＼?＾Ｂｕｉｌｄｉｎｇ?ｔｈｅ?＾Ｓｈｏｏｔｉｎｇ?ｔｈｅ??３?ｈｖ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?｜?｜?ｔａｒｇｅｔ?ｈｖ？??图１－２半导体Ｔｉ０２、氧化石墨烯和金属的结合可以用来实现一种既能检测又能破坏污染物??的智能材料。（Ａｌａｍ?Ｒｅｔａｌ．，?２０１４）??Ｆｉｇ．?１－２．?Ｔｈｅ?ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ?Ｔｉ〇２，?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｏｘｉｄｅ，?ａｎｄ?ｍｅｔａｌ?Ａｇ??Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ｃａｎ?ｂｅ?ｕｓｅｄ?ｔｏ?ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ?ａ?ｓｍａｒｔ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｆｏｒ?ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ?ａｎｄ?ｄｅｓｔｒｏｙｉｎｇ??ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ．?（Ａｌａｍ?Ｒｅｔ?ａｌ”?２０１４）??１．３．２．２半导体复合??通过将两个能带位置合适的半导体材料复合形成异质结，如Ｃｕ２０／Ｔｉ０２??（Ｌａｌｉｔｈａ?Ｋｅｔａｌ．，２０１０）、Ｂｉ２〇３／Ｔｉ〇２?（Ｂｅｓｓｅｋｈｏｕａｄ?Ｙｅｔ?ａｌ．，２００５）、ＣｄＳ—Ｔｉ〇２?（Ｌｉ??Ｘｅｔａｌ．

海南大学硕士学位论文??催化。反应机理是电子从Ｔｉ〇２到Ｗ〇３，如图１－２⑷。同时在光激发的作用卜，??材料的颜色由黄色转为蓝色，ＸＰＳ证实此现象是由于Ｗ５＋还原成Ｗ６＋所致??（Ｌｅｆｔｈｅｒｉｏｔｉｓ，Ｇ?ｅｔ?ａｌ．，２００１?）。但?Ｓｏｔｅｌｏ?－?Ｖａｚｑｕｅｚ?（Ｓｏｔｅｌｏ?－?Ｖａｚｑｕｅｚ，?Ｃ?ｅｔ?ａｌ．，２０１７）??等采用化学气相沉积法制备了?Ｗ０３／Ｔｉ０２纳米结构膜，发现电子由ＷＯ３传递到??ＴｉＣｈ，如图ｌ－２（ｂ），且过程中颜色并未发生变化，而且异质结在调控降解有机污??染物过程中，光催化活性达到历史最高。??（ａ）ｆＷＯ＾ＴｉＯ，?（ｂ）＾Ｏ＾＾ＴｉＯ，??Ｓ?〇〇〇〇??｜?３?２０?ｅＶ?２．７４?ｅＶ??ＯＪ?２．７４?ｅＶ?３．２０?ｅＶ??２??Ｓ???ＯＯＯＯ??］?Ｊ￣ＣＫ＞０Ｏ?￣??—ｊ?ｙ—??ＶＢＭ??图１－３?Ｗ０３／Ｔｉ０２异质结体系中两种可能的带状排列示意图。（Ｓｏｔｅｌｏ?－?Ｖａｚｑｕｅｚ，?Ｃ?ｅｔ?ａｌ．，??２０１７）??Ｆｉｇ．?１－３．?Ｔｗｏ?ｐｏｓｓｉｂｌｅ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ｒｉｂｂｏｎ?ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ?ｉｎ?ＷＣｈ／ＴｉＣｈ?ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．?（Ｓｏｔｅｌｏ??－Ｖａｚｑｕｅｚ


本文编号：3493022