贵金属/二氧化钛纳米复合物的光电性质及光催化性能研究

发布时间：2022-02-23 21:44

　　目前,全球面临着环境污染和能源危机两大难题。半导体光催化剂可以将太阳能转化为化学能,是治理环境污染和解决能源危机的有效途径之一。其中,以TiO₂为代表的光催化剂,由于其具有优异的氧化能力和化学稳定性,而广泛用于光催化分解有机污染物、抗菌杀毒、光解水制氢和太阳能敏化电池等领域。但是,TiO₂是宽禁带半导体（锐钛矿3.2 eV）,只能吸收紫外光,且量子效率较低,限制了TiO₂在实际生活中的应用。大量的研究表明,贵金属纳米粒子修饰改性TiO₂光催化剂,特别是具有表面等离子体效应的贵金属纳米粒子改性是提高其光催化性能的有效方式之一。通过具有表面等离子效应的贵金属纳米粒子改性,一方面由于引入金属的费米能级低于TiO₂导带能级,促进光生电子的分离和转移,抑制载流子复合,一定程度上提高TiO₂的光催化活性。另一方面由于贵金属纳米粒子的表面等离子体共振效应将TiO₂的光响应拓展到可见光区,受激电子从贵金属纳米粒子注入TiO₂导带... 

【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 TiO_2的结构与光生电荷行为
        1.2.1 TiO_2的晶体结构
        1.2.2 TiO_2的能带结构
        1.2.3 TiO_2的光生电荷行为
        1.2.4 TiO_2的光催化机理
    1.3 TiO_2光生电荷行为和光催化性能的影响因素
        1.3.1 TiO_2的结构设计对光催化性能的影响
        1.3.2 掺杂离子的影响
        1.3.3 金属纳米粒子的影响
        1.3.4 表面异质结结构的影响
    1.4 贵金属纳米粒子修饰的TiO_2光催化剂的应用
        1.4.1 光催化降解环境污染物
        1.4.2 光解水制氢
        1.4.3 光催化还原二氧化碳（CO_2）
    1.5 研究思路与内容
    参考文献
第二章 不同晶型结构的TiO_2纳米线的制备及光电性质研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 TiO_2纳米线的制备
        2.2.3 样品的表征
    2.3 结果与讨论
    2.4 小结
    参考文献
第三章 Ag/TiO_2纳米复合物的光生电荷行为与光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 Ag/ TiO_2纳米复合物的制备
        3.2.3 样品的表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Ag/TiO_2复合物的结构和形貌表征
        3.3.2 Ag/TiO_2复合物的光电性质
        3.3.3 在可见光和背光的条件下Ag/TiO_2复合物对乙醛的光催化降解
    3.4 小结
    参考文献
第四章 三维花状分级结构Au/TiO_2复合物的制备及其在可见光下光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 三维花状结构的Au/TiO_2复合物的制备
        4.2.3 样品的表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Au/TiO_2复合物的结构和形貌表征
        4.3.2 Au/TiO_2复合物光电性质
        4.3.3 Au/TiO_2复合物光催化活性
    4.4 小结
    参考文献
第五章 球状三维分级结构的Pd/TiO_2复合物的制备及光催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 试剂与仪器
        5.2.2 球状三维分级结构的Pd/TiO_2复合物的制备
        5.2.3 样品的表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 球状三维分级结构的Pd/TiO_2复合物形貌和结构表征
        5.3.2 球状三维分级结构的Pd/TiO_2复合物光催化性能
        5.3.3 光催化反应机理
    5.4 小结
    参考文献
第六章 结论
作者简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]一步法水热合成TiO2纳米线及其光催化性能[J]. 韦秋芳,陈拥军.  高等学校化学学报. 2011(11)



本文编号：3641380