TiO 2 /In 2 O 3 复合半导体异质结杀菌特性的研究
发布时间：2021-11-16 11:17
时代更迭,人类在科技方面的建树也越来越完善,但一些细菌和病毒等微生物对人类生命健康所造成的威胁却仍然没能得以消除,“寨卡”、“埃博拉”等等病毒的传播及其造成的伤害仍然令人类束手无策,科学家们从各个领域入手,试图研发多种类型的抗病菌产品。其中半导体材料光催化灭菌产品不仅能够有效杀灭细菌,还能够降解灭菌后的残留有毒物质,使其转化成无害的CO2、H2O和无机物,并且更是解决了菌种进化产生抗药性的问题。而像ZnO、SnO2、TiO2等宽禁带半导体材料应用于光催化杀菌上的研究现在也存在着可见光利用率低和载流子复合速率过快等问题,严重影响了现实应用中光催化杀菌的效率。在本论文中,我们选择在光催化应用方面研究较为深入的TiO2,与相对TiO2禁带较窄、导电能力较强的In2O3相结合,形成异质结构双层膜进行灭菌实验。异质结内建场的形成能够使光照后产生的电子-空穴对有效分离,且In2O3的加入也拓展了TiO<...
【文章来源】：黑龙江大学黑龙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光催化反应CO2H2O
图 2-1 （a）金红石相和（b）锐钛矿相 TiO2的晶型结构示意图Fig.2-1 Structure schematic diagram of (a) rutile and (b) anatase TiO2前国际流行的具有最优光催化活性的 TiO2，是比例为 7:3 锐钛矿相混合相 TiO2。这种混晶 TiO2比单一晶体具有更加良好的催化特性，面之间电子的迁移是光催化效率最优的原因[25]。2 晶粒大小的控制粒的尺寸大小同样对半导体材料光催化特性有着重大的影响。随着的减小，单位质量的粒子密度增加，同时材料的比表面积也增大，加，反应效率也就有所提高。半导体的粒径大小近似于第一激子的德布罗意半径时，即粒子的大小 之间时，就可能出现量子效应，成为量子化粒子。量子效应的产生会宽，吸收波长减小，发生蓝移，且效果十分明显。当 CdS 拥有 2.6n
处理温度分别为（a）400℃，（b）450℃，（c）500℃和（d的 TiO2薄膜的 XRD 图像Fig.3-4 XRD of TiO2films annealed at different temperature:(a) 400℃, (b) 450℃, (c) 500℃ and (d) 550℃以看出在 2θ 在 15°到 38°范围出现明显的隆起，这是因，只有大概 300nm 左右，X 射线穿透薄膜后，由玻璃的。与标准片卡对比后发现，在 2θ 为 25.3°附近出现面的特征峰。在不同退火温度下的特征峰衍射强度不同峰呈现逐渐增强的趋势，且峰尖愈发尖锐、衍射峰半℃到 550℃退火范围内，形成的 TiO2薄膜基本保持了锐的升高，晶粒尺寸逐渐增大，样品（101）晶面的结晶向性生长。用从日立 S-3400N 型扫描电子显微镜对 550℃下的 T
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiO2光催化材料在饮用水深度处理中的应用研究进展[J]. 刘欣伟,陈勇,陈超,陈昌兵,张文通. 材料开发与应用. 2015(03)
[2]SnO2/In2O3纳米材料的制备及其吸附-光催化性能研究[J]. 胡付超,侯东芳,乔秀清. 广州化工. 2014(16)
[3]In2O3与CuO掺杂TiO2纳米纤维光催化脱汞的研究[J]. 袁媛,张军营,赵永椿,刘芳芳,樊国祥,郑楚光. 工程热物理学报. 2013(12)
[4]纳米氧化铟制备的研究进展[J]. 彭伟校,王开军,蔡晓兰,易峰,余明俊,孙鸿鹏. 材料导报. 2013(S1)
[5]二氧化钛光催化消毒技术在水处理中的研究[J]. 于小迪,王洪波,刘麒,崔娅琴. 环境科学与管理. 2013(01)
[6]异质结纳米光催化材料研究进展[J]. 邱明艳,张天永,李彬,史慧贤. 材料导报. 2012(05)
[7]掺氟二氧化锡/二氧化钛复合薄膜的光催化和低辐射性能[J]. 滕繁,刘涌,王伟,宋晨路,韩高荣. 硅酸盐学报. 2012(02)
[8]光催化杀菌机理研究进展[J]. 张丽,刘又年,周民杰,阎建辉. 湖南理工学院学报(自然科学版). 2011(03)
[9]CuFe2O4/TiO2复合光催化剂在模拟太阳光下对大肠杆菌杀灭作用的研究[J]. 张丽,黄可龙,陈浩,阎建辉. 矿冶工程. 2011(02)
[10]掺铈纳米TiO2薄膜的光催化灭菌性能研究[J]. 宋宏娇,汪恂. 工业用水与废水. 2010(05)
博士论文
[1]新型光催化剂降解盐酸莫西沙星及灭活病原微生物研究[D]. 徐秀泉.江苏大学 2012
硕士论文
[1]复合改性二氧化钛薄膜的光催化性能及应用研究[D]. 代美丽.济南大学 2014
[2]纳米氧化铟气敏材料的制备及其结构、性能调控研究[D]. 张丽.北京化工大学 2013
[3]新型异质结可见光响应光催化剂的制备及性能表征[D]. 邓永永.温州大学 2013
[4]TiO2-ZnO异质结构薄膜杀菌特性研究[D]. 陈泽.黑龙江大学 2013
[5]二氧化钛结合405nm LED光催化杀灭金色葡萄球菌的研究[D]. 陈宏飞.华中科技大学 2013
本文编号：3498780
【文章来源】：黑龙江大学黑龙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光催化反应CO2H2O
图 2-1 （a）金红石相和（b）锐钛矿相 TiO2的晶型结构示意图Fig.2-1 Structure schematic diagram of (a) rutile and (b) anatase TiO2前国际流行的具有最优光催化活性的 TiO2，是比例为 7:3 锐钛矿相混合相 TiO2。这种混晶 TiO2比单一晶体具有更加良好的催化特性，面之间电子的迁移是光催化效率最优的原因[25]。2 晶粒大小的控制粒的尺寸大小同样对半导体材料光催化特性有着重大的影响。随着的减小，单位质量的粒子密度增加，同时材料的比表面积也增大，加，反应效率也就有所提高。半导体的粒径大小近似于第一激子的德布罗意半径时，即粒子的大小 之间时，就可能出现量子效应，成为量子化粒子。量子效应的产生会宽，吸收波长减小，发生蓝移，且效果十分明显。当 CdS 拥有 2.6n
处理温度分别为（a）400℃，（b）450℃，（c）500℃和（d的 TiO2薄膜的 XRD 图像Fig.3-4 XRD of TiO2films annealed at different temperature:(a) 400℃, (b) 450℃, (c) 500℃ and (d) 550℃以看出在 2θ 在 15°到 38°范围出现明显的隆起，这是因，只有大概 300nm 左右，X 射线穿透薄膜后，由玻璃的。与标准片卡对比后发现，在 2θ 为 25.3°附近出现面的特征峰。在不同退火温度下的特征峰衍射强度不同峰呈现逐渐增强的趋势，且峰尖愈发尖锐、衍射峰半℃到 550℃退火范围内，形成的 TiO2薄膜基本保持了锐的升高，晶粒尺寸逐渐增大，样品（101）晶面的结晶向性生长。用从日立 S-3400N 型扫描电子显微镜对 550℃下的 T
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiO2光催化材料在饮用水深度处理中的应用研究进展[J]. 刘欣伟,陈勇,陈超,陈昌兵,张文通. 材料开发与应用. 2015(03)
[2]SnO2/In2O3纳米材料的制备及其吸附-光催化性能研究[J]. 胡付超,侯东芳,乔秀清. 广州化工. 2014(16)
[3]In2O3与CuO掺杂TiO2纳米纤维光催化脱汞的研究[J]. 袁媛,张军营,赵永椿,刘芳芳,樊国祥,郑楚光. 工程热物理学报. 2013(12)
[4]纳米氧化铟制备的研究进展[J]. 彭伟校,王开军,蔡晓兰,易峰,余明俊,孙鸿鹏. 材料导报. 2013(S1)
[5]二氧化钛光催化消毒技术在水处理中的研究[J]. 于小迪,王洪波,刘麒,崔娅琴. 环境科学与管理. 2013(01)
[6]异质结纳米光催化材料研究进展[J]. 邱明艳,张天永,李彬,史慧贤. 材料导报. 2012(05)
[7]掺氟二氧化锡/二氧化钛复合薄膜的光催化和低辐射性能[J]. 滕繁,刘涌,王伟,宋晨路,韩高荣. 硅酸盐学报. 2012(02)
[8]光催化杀菌机理研究进展[J]. 张丽,刘又年,周民杰,阎建辉. 湖南理工学院学报(自然科学版). 2011(03)
[9]CuFe2O4/TiO2复合光催化剂在模拟太阳光下对大肠杆菌杀灭作用的研究[J]. 张丽,黄可龙,陈浩,阎建辉. 矿冶工程. 2011(02)
[10]掺铈纳米TiO2薄膜的光催化灭菌性能研究[J]. 宋宏娇,汪恂. 工业用水与废水. 2010(05)
博士论文
[1]新型光催化剂降解盐酸莫西沙星及灭活病原微生物研究[D]. 徐秀泉.江苏大学 2012
硕士论文
[1]复合改性二氧化钛薄膜的光催化性能及应用研究[D]. 代美丽.济南大学 2014
[2]纳米氧化铟气敏材料的制备及其结构、性能调控研究[D]. 张丽.北京化工大学 2013
[3]新型异质结可见光响应光催化剂的制备及性能表征[D]. 邓永永.温州大学 2013
[4]TiO2-ZnO异质结构薄膜杀菌特性研究[D]. 陈泽.黑龙江大学 2013
[5]二氧化钛结合405nm LED光催化杀灭金色葡萄球菌的研究[D]. 陈宏飞.华中科技大学 2013
本文编号：3498780
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3498780.html
