水热法制备球状MoS 2 /TiO 2 及其光催化性能
发布时间：2024-03-27 03:49
环境污染和能源危机问题是与人类生存和发展密切相关的两大难题,利用半导体技术解决有机物污染问题是近几年半导体材料领域的研究热点。本文采用水热法制备球状MoS2/TiO2异质结构复合材料,提高材料光能利用率和量子产率,并系统的研究了其在可见光下的光催化性能。以葡萄糖为原料,选取反应温度和反应时间为变量,以碳微球尺寸、形貌以及单分散度为标准,采用水热法制备碳微球,通过X射线衍射仪(X-ray Diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对反应产物进行表征,优化制备工艺参数为:反应温度为200℃,反应时间为10 h。以碳微球为模板,利用其表面官能团易与金属离子相互作用的特性,使其与钛酸丁酯中金属离子发生相互作用,通过控制钛酸丁酯的水解速率控制化学反应速率,实现对基底材料的形貌调控,反应结束后对产物进行高温退火,得到球状TiO2。以球状TiO2为基底材料,通过水热法制备球状MoS2/TiO2复合...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 半导体光催化简介
1.2.1 半导体光催化研究现状简介
1.2.2 半导体光催化机理及应用
1.3 TiO2 材料概述
1.3.1 TiO2 材料简介
1.3.2 TiO2 制备方法及研究现状
1.4 MoS2 材料概述
1.4.1 MoS2 材料简介
1.4.2 MoS2 制备方法及研究现状
1.5 MoS2/TiO2复合材料研究现状
1.6 本文选题意义与研究内容
1.6.1 选题意义
1.6.2 研究内容
第二章 实验方案、设备、试剂及表征方法
2.1 实验试剂和仪器
2.2 实验方法
2.2.1 水热法
2.2.2 正交实验
2.2.3 单因素实验
2.2.4 添加表面活性剂单因素实验
2.3 球状TiO2及球状MoS2/TiO2制备工艺流程
2.3.1 球状TiO2制备工艺流程
2.3.2 球状MoS2/TiO2复合材料制备工艺流程
2.4 表征方法
2.5 本章小结
第三章 水热法制备球状MoS2/TiO2及材料表征
3.1 水热法制备碳微球
3.1.1 不同反应时间碳微球制备及表征
3.1.2 不同反应温度碳微球制备及表征
3.2 球状TiO2制备及表征
3.2.1 球状TiO2制备
3.2.2 球状TiO2表征
3.3 球状MoS2/TiO2复合材料制备正交实验及表征
3.3.1 正交实验设计
3.3.2 XRD表征
3.3.3 光催化结果极差分析
3.4 球状MoS2/TiO2复合材料制备单因素实验及表征
3.4.1 单因素实验设计
3.4.2 不同Mo:S原子比制备MoS2/TiO2复合材料表征
3.4.3 不同Mo:Ti原子比制备MoS2/TiO2复合材料表征
3.5 优化工艺参数下球状MoS2/TiO2复合材料制备及表征
3.5.1 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料制备
3.5.2 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料XRD表征
3.5.3 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料SEM表征
3.5.4 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料TEM和 HRTEM表征
3.5.5 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料拉曼表征
3.5.6 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料光致发光光谱表征
3.5.7 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料紫外可见吸收光谱表征
3.6 表面活性剂辅助制备MoS2/TiO2及表征
3.6.1 阳离子表面活性剂辅助制备MoS2/TiO2及表征
3.6.2 阴离子表面活性剂辅助制备MoS2/TiO2及表征
3.6.3 非离子表面活性剂辅助制备MoS2/TiO2及表征
3.7 本章小结
第四章 MoS2/TiO2复合材料光催化性能研究
4.1 实验部分
4.2 球状MoS2/TiO2对不同染料光催化性能研究
4.3 MoS2/TiO2光催化剂稳定性和可复用性测试
4.4 不同类型表面活性剂对MoS2/TiO2光催化性能影响
4.5 MoS2/TiO2光催化机理
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢
本文编号：3940149
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 半导体光催化简介
1.2.1 半导体光催化研究现状简介
1.2.2 半导体光催化机理及应用
1.3 TiO2 材料概述
1.3.1 TiO2 材料简介
1.3.2 TiO2 制备方法及研究现状
1.4 MoS2 材料概述
1.4.1 MoS2 材料简介
1.4.2 MoS2 制备方法及研究现状
1.5 MoS2/TiO2复合材料研究现状
1.6 本文选题意义与研究内容
1.6.1 选题意义
1.6.2 研究内容
第二章 实验方案、设备、试剂及表征方法
2.1 实验试剂和仪器
2.2 实验方法
2.2.1 水热法
2.2.2 正交实验
2.2.3 单因素实验
2.2.4 添加表面活性剂单因素实验
2.3 球状TiO2及球状MoS2/TiO2制备工艺流程
2.3.1 球状TiO2制备工艺流程
2.3.2 球状MoS2/TiO2复合材料制备工艺流程
2.4 表征方法
2.5 本章小结
第三章 水热法制备球状MoS2/TiO2及材料表征
3.1 水热法制备碳微球
3.1.1 不同反应时间碳微球制备及表征
3.1.2 不同反应温度碳微球制备及表征
3.2 球状TiO2制备及表征
3.2.1 球状TiO2制备
3.2.2 球状TiO2表征
3.3 球状MoS2/TiO2复合材料制备正交实验及表征
3.3.1 正交实验设计
3.3.2 XRD表征
3.3.3 光催化结果极差分析
3.4 球状MoS2/TiO2复合材料制备单因素实验及表征
3.4.1 单因素实验设计
3.4.2 不同Mo:S原子比制备MoS2/TiO2复合材料表征
3.4.3 不同Mo:Ti原子比制备MoS2/TiO2复合材料表征
3.5 优化工艺参数下球状MoS2/TiO2复合材料制备及表征
3.5.1 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料制备
3.5.2 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料XRD表征
3.5.3 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料SEM表征
3.5.4 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料TEM和 HRTEM表征
3.5.5 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料拉曼表征
3.5.6 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料光致发光光谱表征
3.5.7 优化参数下球状MoS2/TiO2复合材料紫外可见吸收光谱表征
3.6 表面活性剂辅助制备MoS2/TiO2及表征
3.6.1 阳离子表面活性剂辅助制备MoS2/TiO2及表征
3.6.2 阴离子表面活性剂辅助制备MoS2/TiO2及表征
3.6.3 非离子表面活性剂辅助制备MoS2/TiO2及表征
3.7 本章小结
第四章 MoS2/TiO2复合材料光催化性能研究
4.1 实验部分
4.2 球状MoS2/TiO2对不同染料光催化性能研究
4.3 MoS2/TiO2光催化剂稳定性和可复用性测试
4.4 不同类型表面活性剂对MoS2/TiO2光催化性能影响
4.5 MoS2/TiO2光催化机理
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢
本文编号：3940149
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