不同形貌纳米TiO 2 及TiO 2 /GO的制备及光催化性能研究

发布时间：2021-10-27 04:32

　　二氧化钛（TiO₂）半导体纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应及介电限域等效应,使得材料在光催化反应中呈现出独特的性质。在此理论基础上本论文设计合成了不同形貌和尺寸的二氧化钛,揭示光催化性能与二氧化钛纳米结构的关系,阐述光催化机理;并进一步与石墨烯复合,研究石墨烯的加入对光催化性能的影响。本文首先进行了不同形貌二氧化钛可控制备及光催化性能研究。使用二氧化钛及钛酸丁酯为钛源,加入不同结构引导剂制备了棒状、花状、球状、立方状二氧化钛,研究了水热时间、温度对形貌的影响。利用XRD、SEM、TEM等手段对样品进行结构表征;使用探针法捕捉活性氧组分,从机理上对二氧化钛光催化性能的提高进行阐释;采用亚甲基蓝模拟有机废水,测定样品在可见、紫外光下光催化性能。结果表明:不同形貌二氧化钛均为锐钛矿、金红石相混晶结构,花状、棒状二氧化钛光生载流子复合率最低,光催化性能最佳。本文还可控制备了二氧化钛/石墨烯复合材料。将不同形貌二氧化钛进一步与石墨烯复合,探究石墨烯掺杂量、水热时间、温度对光催化性能的影响。结果表明:石墨烯的掺杂量为5%,水热条件为180℃、1... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 非均相光催化技术概述
    1.2 二氧化钛光催化材料的基本理论研究
        1.2.1 二氧化钛光催化机理
        1.2.2 二氧化钛结构对光催化的影响因素
    1.3 不同形貌二氧化钛的制备
        1.3.1 一维二氧化钛的制备
        1.3.2 二维二氧化钛的制备
        1.3.3 三维二氧化钛的制备
    1.4 二氧化钛/石墨烯复合材料
        1.4.1 石墨烯
        1.4.2 二氧化钛/石墨烯复合材料
    1.5 本论文的选题依据和研究思路
2 不同形貌二氧化钛的制备及光催化性能研究
    2.1 实验药品和仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 可控制备和材料的表征
        2.2.1 不同形貌、不同制备方法二氧化钛
        2.2.2 不同形貌、不同制备方法的二氧化钛表征
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 棒状、球状二氧化钛制备工艺探究
        2.3.2 不同形貌、不同制备方法二氧化钛的表征分析
        2.3.3 不同形貌、不同制备方法二氧化钛的光催化性能测试
    2.4 本章小结
3 石墨烯/二氧化钛复合材料的制备及光催化性能研究
    3.1 实验药品和仪器
        3.1.1 实验药品
        3.1.2 实验仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 复合材料的制备
        3.2.2 复合材料的制备工艺探究
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 复合材料的XRD分析
        3.3.2 复合材料的电镜分析
        3.3.3 复合材料的拉曼分析
        3.3.4 复合材料的紫外可见漫反射分析
        3.3.5 复合材料的红外光谱分析
        3.3.6 复合材料的光催化性能测试
    3.4 本章小结
结论
参考文献
读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3460878