二氧化钛基复合光催化剂的构筑及性能研究

发布时间：2017-06-11 11:00

  本文关键词：二氧化钛基复合光催化剂的构筑及性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水污染的问题越来越严重,已成为人类生活面临的一大挑战。光催化是近二十多年来迅速发展的处理技术,与传统的处理方法相比,它具有高效、污染物降解彻底等优点,有望成为21世纪环境污染治理最有效的途径之一。Ti02由于它的光电性能、无毒性,以及抗化学腐蚀和光腐蚀的长期稳定性,被证明是有着广泛应用前景的光催化剂。但是,由于Ti02的带隙为3.2eV,所以它只能吸收紫外光,对在太阳光里面占大约46%的可见光(X400nm)没有响应。因此,探索高效率的可见光催化剂成为了当前迫切的任务。本文通过溶胶凝胶法制备了F-TiO2和共沉淀法制备了Ag2O/TiO2,同时通过复合Ag2O和F-Ti02制备了Ag2O/F-TiO2,提高了Ti02的光吸收范围和减少了电子空穴对复合,从而提高了光催化性能。主要工作如下：1.采用溶胶凝胶法,通过钛酸四丁酯和氟化铵制备F-Ti02,并将其应用到光催化领域。实验结果表明：(1)F-TiO2匕Ti02有着更好的光催化性能；(2)F的掺杂量影响着F-Ti02的光催化性能,其降解甲基蓝(MB)的效率达到91%(4h);(3)光催化性能的提高主要归因于F的掺入提高了可见光吸收范围和减少电子了空穴对复合。2.采用共沉淀法,通过复合Ag20和Ti02制备Ag2O/TiO2复合物,并将其应用到光催化领域。实验结果表明：(1)Ag2O/TiO2比Ti02有着更好的光催化性能；(2)Ag20与Ti02的复合比例影响着Ag2O/TiO2的光催化性能,其它降解MB的效率达到96%(3h);(3)光催化性能的提高主要归因于Ag20的引入增强了光吸收和减少了电子空穴对的复合。3.采用共沉淀法,通过Ag20和F-Ti02制备Ag2O/F-TiO2复合物,并将其应用到光催化领域。实验结果表明：(1) Ag2O/F-TiO2比F-TiO2有着更好的光催化性能；(2)Ag20与F-TiO2的复合比例影响着Ag2O/F-TiO2的光催化性能,其降解MB的效率达到93%(1h);(3)光催化效率的提高主要归因于Ag20的引入增强了光吸收和减少了电子空穴对的复合。
【关键词】：共沉淀法 F-TiO_2 Ag_2O/TiO_2 Ag_2O/F-TiO_2 光催化 MB
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36;TB33
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 绪论13-24
• 1.1 引言13-14
• 1.2 光催化机理14-15
• 1.3 TiO_2研究现状15-19
• 1.3.1 TiO_2的结构15-16
• 1.3.2 TiO_2的制备方法16
• 1.3.3 TiO_2的应用16-17
• 1.3.4 TiO_2的改良途径17-19
• 1.4 本论文研究内容及意义19-20
• 参考文献20-24
• 第二章 实验部分24-28
• 2.1 实验试剂24
• 2.2 实验设备24-25
• 2.3 表征与测试25-28
• 2.3.1 场发射扫描电子显微镜(FESEM)25
• 2.3.2 高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)25
• 2.3.3 X射线衍射(XRD)25
• 2.3.4 紫外-可见吸收光谱(UV-vis absorption spectra)25
• 2.3.5 X射线光电子能谱(XPS)25-26
• 2.3.6 傅立叶变换红外线光谱(FTIR)26
• 2.3.7 比表面积测试(BET)26
• 2.3.8 光致发光光谱(PL)26
• 2.3.9 电化学阻抗谱(EIS)26
• 2.3.10 光催化性能测试26-27
• 2.3.11 动力学方程27-28
• 第三章 F-TiO_2的制备及光催化性能28-39
• 3.1 引言28
• 3.2 实验部分28-29
• 3.2.1 F-TiO_2的制备28-29
• 3.2.2 分析表征29
• 3.2.3 光催化测试29
• 3.3 结果与讨论29-35
• 3.4 本章小结35-36
• 参考文献36-39
• 第四章 Ag_2O/TiO_2的制备及光催化性能39-50
• 4.1 引言39
• 4.2 实验部分39-40
• 4.2.1 Ag_2O/TiO_2的制备39-40
• 4.2.2 分析表征40
• 4.2.3 光催化测试40
• 4.3 结果与讨论40-47
• 4.4 本章小结47-48
• 参考文献48-50
• 第五章 Ag_2O/F-TiO_2的制备及光催化性能50-62
• 5.1 引言50-51
• 5.2 实验部分51-52
• 5.2.1 Ag_2O/F-TiO_2的制备51
• 5.2.2 分析表征51-52
• 5.2.3 光催化测试52
• 5.3 结果与讨论52-59
• 5.4 本章小结59-60
• 参考文献60-62
• 第六章 总结与展望62-64
• 6.1 总结62-63
• 6.2 展望63-64
• 硕士期间发表的论文64-65
• 致谢65

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