p-n型Cu 2 O/TiO 2 异质结纳米材料的结构及其光催化性能研究

发布时间：2022-10-04 19:30

　　纳米TiO2具有光化学稳定性好、不产生二次污染等优点在可再生能源利用和环境保护等领域具有潜在的应用前景。但由于其只能吸收紫外光，这就极大限制了纳米TiO2在光催化领域的应用与发展。为了扩展纳米TiO2的光响应范围，本文以p-n型Cu2O/TiO2异质结纳米材料为主要研究对象，分别研究了纳米TiO2颗粒和钛酸盐纳米管负载纳米Cu2O的复合光催化剂的光催化性能，以及探讨了纳米Cu2O的粒径大小对复合纳米材料光催化性能的影响，为制备高效的异质结纳米复合光催化材料提供了参考，具体内容如下： 以商用的TiO2（P25）为原材料水热制备钛酸盐纳米管（TNTS），再用浸渍还原法将纳米Cu2O还原在P25和TNTS表面上，合成Cu2O/P25和Cu2O/TNTS（方法A），然后将合成的Cu2O/P25进一步水热合成Cu2O/TNTS（方法B），通过XRD表明，还原法制备的Cu2O纯度较高，TEM和SEM表明Cu2O以2-3nm小颗粒形式负载在P25和TNTS表面，Cu2O/TNTS（方法B）具有较好的形貌，而Cu2O/TNTS（方法A）纳米管有所断裂，N2吸附-脱附表明Cu2O/TNTS（方法B... 

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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目录
中文摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 背景
    1.2 文献综述
        1.2.1 纳米 TiO_2概述
        1.2.2 纳米 Cu_2O 概述
        1.2.3 p-n 异质结用于光催化的基本原理
        1.2.4 p-n 型 Cu_2O/TiO_2异质结纳米材料光催化反应的研究进展
    1.3 本课题的选题思路及研究内容
    参考文献
第二章 还原法制备的 Cu_2O/TiO_2异质结纳米颗粒及其光催化性能
    2.1 引言
    2.2 实验
        2.2.1 主要试剂和仪器
        2.2.2 实验方法和步骤
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 Cu_2O/TiO_2颗粒的表征
            2.3.1.1 XRD 表征
            2.3.1.2 XPS 表征
            2.3.1.3 SEM 与 TEM 表征
            2.3.1.4 PL 表征
            2.3.1.5 DRS 表征
        2.3.2 光催化性能实验
            2.3.2.1 光催化降解装置
            2.3.2.2 对亚甲基蓝的光催化降解性能
        2.3.3 Cu_2O/TiO_2复合材料中 Cu_2O 颗粒的粒径调控
    本章小结
    参考文献
第三章 还原法制备的 Cu_2O/TNTS 及其光催化性能(方法 A)
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 主要试剂和仪器
        3.2.2 实验方法和步骤
            3.2.2.1 TNTS 的合成
            3.2.2.2 Cu_2O/TNTS 的制备
            3.2.2.3 Cu_2O/TNTS 中 Cu_2O 粒径的调控
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 Cu_2O/TNTS 的表征
            3.3.1.1 XRD 表征
            3.3.1.2 SEM 与 TEM 表征
            3.3.1.3 DRS 表征
            3.3.1.4 N2吸附-脱附表征
        3.3.2 吸附性能实验
        3.3.3 光催化性能实验
        3.3.4 Cu_2O/TNTS 复合材料中 Cu_2O 颗粒的粒径调控
    本章小结
    参考文献
第四章 水热法制备的 Cu_2O/TNTS 及其光催化性能(方法 B)
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 主要试剂和仪器
        4.2.2 实验方法和步骤
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 Cu_2O/TNTS 的表征
            4.3.1.1 XRD 表征
            4.3.1.2 SEM 与 TEM 表征
            4.3.1.3 PL 表征
            4.3.1.4 DRS 表征
            4.3.1.5 N_2吸附-脱附表征
        4.3.2 吸附实验结果与讨论
            4.3.2.1 吸附性能实验
            4.3.2.2 吸附重复性实验
        4.3.3 光催化性能实验
    本章小结
    参考文献
第五章 两种方法制备的 Cu_2O/TNTS 对比
    5.1 引言
    5.2 实验方法对比
    5.3 光催化剂表征对比
        5.3.1 XRD 表征对比
        5.3.2 SEM 与 TEM 表征对比
        5.3.3 N_2吸附-脱附与 BET 表征对比
    5.4 吸附性能对比
    5.5 光催化性能对比
    本章小结
    参考文献
第六章 总结
硕士期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米异质结光催化材料在环境污染控制领域的研究进展[J]. 于洪涛,全燮.  化学进展. 2009(Z1)
[2]半导体光催化剂及其改性技术进展[J]. 张彭义,余刚,蒋展鹏.  环境科学进展. 1997(03)



本文编号：3685629