TiO 2 基复合材料的制备及其光催化性质研究

发布时间：2024-02-03 21:25

　　从全球范围来看,环境污染和能源紧缺一直让人们备受困扰。近年来将目光都集中在污染物的降解以及开发可再生的清洁能源技术上是必然的。创新新技术降解各类污染物以及生产燃料替代品在现在以及未来都将成为人类科学研究的主攻方向。截止目前使用复合半导体光催化剂利用太阳光能降解污染物以及将水分解产生氢气已经成为有前途的策略之一。本文将以半导体TiO₂为主要的研究对象并以其为基底进行复合半导体光催化剂的制备,而且进一步研究了其光催化性质及催化机理,主要研究内容包括:分别采用P25和钛酸四丁酯为钛源,采用的合成方法都是简单的水热法,通过改变反应体系pH值、温度和时间来制备包括管状、带状和花状等多种形貌的纳米TiO₂样品。之后进一步用XRD、SEM、DRS、BET等表征方法对所获得的产物进行确定和解析。最终将产物应用于对Cr(VI)离子的降解和光解水产氢的测试中进行光催化活性的比较从而筛选出效果最好的样品,即比表面积最大的花状样品。选取上一步实验中光催化测试效果最佳的花状纳米TiO₂样品为进一步制备复合半导体光催化剂的底物,为解决TiO

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景介绍
    1.2 半导体光催化技术
        1.2.1 半导体光催化技术机理
        1.2.2 半导体光催化技术的应用
    1.3 二氧化钛纳米材料概述
        1.3.1 二氧化钛纳米材料的结构特性
        1.3.2 二氧化钛纳米材料的合成
    1.4 二氧化钛复合催化剂概述
        1.4.1 二氧化钛的复合改性
        1.4.2 二氧化钛复合催化剂的应用前景
    1.5 本论文研究内容
第2章 实验材料与其表征方法
    2.1 实验材料和试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 表征方法
        2.3.1 X射线衍射仪
        2.3.2 扫描电子显微镜
        2.3.3 紫外-可见漫反射光谱测试
        2.3.4 比表面积测试(BET)
第3章 不同形貌的纳米TiO₂的制备及其光催化性质的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 样品的制备
        3.2.2 样品的光催化性质测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 X射线衍射分析
        3.3.2 场发射扫描电镜图(FESEM)
        3.3.3 紫外-可见漫反射光谱
        3.3.4 N₂吸附-脱附等温分析
    3.4 样品的光催化性质测试
        3.4.1 光催化还原Cr(VI)性质测试
        3.4.2 光催化制氢活性测试
    3.5 本章小结
第4章 花状Cu₂O/TiO₂复合纳米材料的制备及其光催化性质的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 样品的制备
        4.2.2 光催化活性测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 X射线衍射分析
        4.3.2 场发射扫描电镜图(FESEM)
        4.3.3 紫外-可见漫反射光谱
        4.3.4 N₂吸附-脱附等温分析
    4.4 光催化降解有机染料活性测试
        4.4.1 光催化降解甲基橙
        4.4.2 光催化降解亚甲基蓝
        4.4.3 光催化降解罗丹明B
    4.5 本章小结
第5章 花状CdSe/TiO₂复合纳米材料的制备及其光催化产氢性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 样品的制备
        5.2.2 样品的光催化产氢活性测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 X射线衍射分析
        5.3.2 场发射扫描电镜图(FESEM)
        5.3.3 紫外-可见漫反射光谱
        5.3.4 N₂吸附-脱附等温分析
    5.4 光催化产氢性能测试
        5.4.1 在可见光下光催化产氢活性
        5.4.2 光催化条件为模拟太阳光下的产氢活性
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3894708