银纳米线/二氧化钛复合材料的制备及其光学性能研究
发布时间：2022-02-05 01:44
水污染已经成为影响人类健康和制约经济可持续发展的环境危机之一。二氧化钛（TiO2）作为一种优良的紫外光光催化材料,可有效去除污水中的污染染料,但一般只能在紫外线下被激发利用太阳光的5%。因此,提高其在日光下的光催化效率可有效降低降解成本。同时由于水污染严重,且因一般药物等污染物在水体中浓度较低,急需研究开发现场快速分析检测技术,如检测灵敏度高的表面增强拉曼光谱技术（SERS）,开发性能稳定、适用性强的高灵敏度的基底是实际应用的关键。本文通过对银纳米线（Ag NW）与TiO2复合材料界面间的连接程度获得对表面增强拉曼光谱信号的影响规律,探索高敏感性和高可靠性的复合材料基底的低成本制造方法,促进对水体痕量污染物检测的应用。从Ag NWs与TiO2复合材料制备出发,调整TiO2半导体的禁带宽度,扩大光响应波长范围以及促进光生载流子的分离,从而提高光催化效率。使用化学法和物理法制备了两种类型的Ag NWs/TiO2复合材料,制备的核壳结构性能稳定,基底薄膜均匀。以有机染料罗丹明B为目标...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光催化反应机理
第一章绪论6图1-2二氧化钛光催化机理1.3二氧化钛的改性方法1.3.1光催化改性方法由于其宽带隙，TiO2只能通过用高于或等于半导体带隙的光照射来刺激其电子跃迁并产生光催化作用，因此它通常使用波长较长的紫外线，而不是波长较长的红外线或太阳光。生成的电子和空穴非常容易在催化剂的表面或内部复合（约90％）。这些缺陷极大地限制了其在光催化领域的应用。改性TiO2或与其他技术组合使用可以有效提高光催化效率，使其能够有效地应用于食品等各个领域。目前，常采用的改性方法有复合半导体、掺杂金属离子和沉积改性等，也可与膜分离技术、超声技术、高压技术等结合，表1-1为不同材料对染料的降解效果。表1-1不同材料对染料的降解效果
中国地质大学（北京）硕士学位论文91.4.2光催化性能及应用银纳米材料根据表面形貌的不同有着不同的特性，如银纳米颗粒具有纳米颗粒尺寸效应，银纳米线及银纳米片具有比表面积大的特性，银纳米立方块具有纳米粒子表面活性能大的特性，其中表面活性能大即表示纳米粒子在表面存在较多空穴和缺陷从而导致其不稳定，容易与其他分子相结合。根据以上特性，银纳米结构可具有催化效果。YugangSun等人（SunY,2010）经由过程乙二醇还原硝酸银制备银纳米线，并在氯化铁溶液中构成构成AgCl/Au纳米线光催化剂。这类催化剂在可见光下有较强的吸附性和化学稳定性，并可在催化降解亚甲基蓝份子在数小时内，是一种较为有用的情况催化剂。SukFunChin等人（ChinSF,2011）制备银纳米线利用醇热法合成并经由过程溶胶凝胶法制备出银纳米线二氧化钛核壳结构。该复合结构增加了电荷载流子的运动，并且对紫外区域中的亚甲基蓝分子具有良好的降解效果，因此反映了良好的光催化性能。如图1-4为Ag/AgCl-LCO的光催化材料的降解效果以及原理分析。图1-3各种纳米结构对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄糖球菌的影响（WeiS,2015）
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ag/AgCl-LaCO3OH纳米棒可见光催化净化NO的性能增强及反应机理[J]. 雷奔,孙明禄,冉茂希,李佳芮,陈鹏,高春凤,张育新,张贤明,董帆. 科学通报. 2019(14)
[2]AgVO3/BiVO4复合光催化剂的制备及可见光催化性能[J]. 张宇,王敏,周鑫,杨光俊,柴天昱,朱彤. 硅酸盐学报. 2019(01)
[3]纳米银抗菌性能的研究现状[J]. 梁雪,付元俞,王淑瑶,胡可,刘啸天,刘耀文. 化工新型材料. 2016(02)
[4]纳米二氧化钛镀膜的自洁应用[J]. 罗时杰,王忠文. 中国建材科技. 2014(03)
[5]银单晶纳米线的气相合成及其表面增强拉曼散射特性(英文)[J]. 李志,祝巍,余庆选,杨乾辉,邵智斌,楼立人. 中国科学技术大学学报. 2014(02)
[6]表面增强拉曼散射（SERS）衬底的研究及应用[J]. 董前民,杨艳敏,梁培,李晓艳,王乐. 光谱学与光谱分析. 2013(06)
[7]钴掺杂锐钛矿二氧化钛能带结构的第一性原理计算[J]. 刘慧,孙晓君,孙苗,张艳,薛宾泰,刘毅. 硅酸盐学报. 2011(10)
[8]线状和树枝状银纳米结构、形成机理及表面增强拉曼散射性质(英文)[J]. 吴馨洲,裴梅山,王庐岩,李肖男,陶绪堂. 物理化学学报. 2010(11)
[9]TiO2光催化分解水制氢研究进展[J]. 李国防,曹广秀,赵彦保. 化学通报. 2008(09)
[10]锐钛矿型多孔TiO2薄膜的溶解法制备及性能表征[J]. 申乾宏,杨辉,高基伟,宁海水,蔡振钱. 无机化学学报. 2007(07)
博士论文
[1]柔性等离子体银纳米线膜用于快速现场表面增强拉曼光谱检测[D]. 史玉娥.山东大学 2016
硕士论文
[1]二氧化钛纳米材料的制备、改性及光催化性能研究[D]. 王紫怡.吉林大学 2017
[2]二氧化钛薄膜光催化降解典型室内空气污染物的研究[D]. 于浩.燕山大学 2012
本文编号：3614332
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光催化反应机理
第一章绪论6图1-2二氧化钛光催化机理1.3二氧化钛的改性方法1.3.1光催化改性方法由于其宽带隙，TiO2只能通过用高于或等于半导体带隙的光照射来刺激其电子跃迁并产生光催化作用，因此它通常使用波长较长的紫外线，而不是波长较长的红外线或太阳光。生成的电子和空穴非常容易在催化剂的表面或内部复合（约90％）。这些缺陷极大地限制了其在光催化领域的应用。改性TiO2或与其他技术组合使用可以有效提高光催化效率，使其能够有效地应用于食品等各个领域。目前，常采用的改性方法有复合半导体、掺杂金属离子和沉积改性等，也可与膜分离技术、超声技术、高压技术等结合，表1-1为不同材料对染料的降解效果。表1-1不同材料对染料的降解效果
中国地质大学（北京）硕士学位论文91.4.2光催化性能及应用银纳米材料根据表面形貌的不同有着不同的特性，如银纳米颗粒具有纳米颗粒尺寸效应，银纳米线及银纳米片具有比表面积大的特性，银纳米立方块具有纳米粒子表面活性能大的特性，其中表面活性能大即表示纳米粒子在表面存在较多空穴和缺陷从而导致其不稳定，容易与其他分子相结合。根据以上特性，银纳米结构可具有催化效果。YugangSun等人（SunY,2010）经由过程乙二醇还原硝酸银制备银纳米线，并在氯化铁溶液中构成构成AgCl/Au纳米线光催化剂。这类催化剂在可见光下有较强的吸附性和化学稳定性，并可在催化降解亚甲基蓝份子在数小时内，是一种较为有用的情况催化剂。SukFunChin等人（ChinSF,2011）制备银纳米线利用醇热法合成并经由过程溶胶凝胶法制备出银纳米线二氧化钛核壳结构。该复合结构增加了电荷载流子的运动，并且对紫外区域中的亚甲基蓝分子具有良好的降解效果，因此反映了良好的光催化性能。如图1-4为Ag/AgCl-LCO的光催化材料的降解效果以及原理分析。图1-3各种纳米结构对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄糖球菌的影响（WeiS,2015）
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ag/AgCl-LaCO3OH纳米棒可见光催化净化NO的性能增强及反应机理[J]. 雷奔,孙明禄,冉茂希,李佳芮,陈鹏,高春凤,张育新,张贤明,董帆. 科学通报. 2019(14)
[2]AgVO3/BiVO4复合光催化剂的制备及可见光催化性能[J]. 张宇,王敏,周鑫,杨光俊,柴天昱,朱彤. 硅酸盐学报. 2019(01)
[3]纳米银抗菌性能的研究现状[J]. 梁雪,付元俞,王淑瑶,胡可,刘啸天,刘耀文. 化工新型材料. 2016(02)
[4]纳米二氧化钛镀膜的自洁应用[J]. 罗时杰,王忠文. 中国建材科技. 2014(03)
[5]银单晶纳米线的气相合成及其表面增强拉曼散射特性(英文)[J]. 李志,祝巍,余庆选,杨乾辉,邵智斌,楼立人. 中国科学技术大学学报. 2014(02)
[6]表面增强拉曼散射（SERS）衬底的研究及应用[J]. 董前民,杨艳敏,梁培,李晓艳,王乐. 光谱学与光谱分析. 2013(06)
[7]钴掺杂锐钛矿二氧化钛能带结构的第一性原理计算[J]. 刘慧,孙晓君,孙苗,张艳,薛宾泰,刘毅. 硅酸盐学报. 2011(10)
[8]线状和树枝状银纳米结构、形成机理及表面增强拉曼散射性质(英文)[J]. 吴馨洲,裴梅山,王庐岩,李肖男,陶绪堂. 物理化学学报. 2010(11)
[9]TiO2光催化分解水制氢研究进展[J]. 李国防,曹广秀,赵彦保. 化学通报. 2008(09)
[10]锐钛矿型多孔TiO2薄膜的溶解法制备及性能表征[J]. 申乾宏,杨辉,高基伟,宁海水,蔡振钱. 无机化学学报. 2007(07)
博士论文
[1]柔性等离子体银纳米线膜用于快速现场表面增强拉曼光谱检测[D]. 史玉娥.山东大学 2016
硕士论文
[1]二氧化钛纳米材料的制备、改性及光催化性能研究[D]. 王紫怡.吉林大学 2017
[2]二氧化钛薄膜光催化降解典型室内空气污染物的研究[D]. 于浩.燕山大学 2012
本文编号：3614332
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