当前位置:主页 > 科技论文 > 化学论文 >

基于纳米氧化钛的乙醚催化发光性质及其分析应用研究

发布时间:2018-04-09 12:30

  本文选题:催化发光 切入点:氧化钛 出处:《北京化工大学》2016年硕士论文


【摘要】:纳米氧化钛,作为一种在光电催化领域已被广泛深入研究的材料,具有存在稳定、容易获得且绿色无毒的特性。纳米氧化钛的电子结构、几何构型以及结构缺陷都会影响其催化性能,其中氧空位缺陷被认为具有突出的研究意义。目前,用于评价氧空位的方法很多,如拉曼光谱、电子顺磁光谱、扫描隧道显微镜等。但这些评价方法成本高、需要专业技术人员操作,因此,开发简单、快速、易普及的方法用于氧空位的评价十分必要。催化发光是气体分子在催化剂表面发生多相催化氧化反应时产生的发光现象,具有信号响应快、设备简单、容易操作等优点。本课题基于乙醚的催化发光信号强度依赖于氧化钛表面氧空位含量的特性,建立了一个以乙醚分子为探针,简单快速的评价纳米氧化钛中氧空位的催化发光分析方法。此外,控制合成了比表面积较大的介孔纳米氧化钛,将其应用于乙醚的催化发光分析上,通过调控不同易挥发有机物的波长检测范围,实现了对乙醚的高选择性检测。具体研究结果分为以下两部分:1、利用乙醚在纳米氧化钛表面发生催化发光反应产生的信号与纳米氧化钛表面氧空位量的正相关性,建立了一个以乙醚为催化发光探针简单、快速筛选纳米氧化钛中氧空位的新方法。研究表明,乙醚在纳米氧化钛表面的催化发光信号强度依赖于催化剂表面吸附氧的含量,而纳米氧化钛催化剂表面的氧空位有利于更多的氧气吸附。据此,推导出了乙醚在纳米氧化钛表面发生催化发光反应的合理过程。2、成功建立了基于介孔纳米氧化钛的高选择性乙醚催化发光传感器。使用具有介孔结构的纳米氧化钛为催化剂,通过控制不同易挥发有机物光谱波长的检测范围在440 nm左右,实现了对乙醚的高选择性检测,同时对乙醚高选择性检测的机理进行了研究。在介孔纳米氧化钛孔径、催化反应温度及载气流速最优的实验条件下,乙醚的最低检出限为1.5 mM,线性检测范围为2.0~50.0 mM。利用此乙醚-介孔纳米氧化钛催化发光传感器分别对香水样品和人工配制样品中的乙醚含量进行了检测,均得到满意的回收率,与标准气相色谱-质谱联用方法结果一致。
[Abstract]:Nanometer titanium oxide, as a widely studied material in the field of photocatalysis, has the characteristics of stable, easy to obtain and green non-toxic.The electronic structure, geometric configuration and structural defects of nanosized titanium oxide will affect their catalytic performance, among which oxygen vacancy defects are considered to be of great significance.At present, there are many methods for evaluating oxygen vacancies, such as Raman spectroscopy, electron paramagnetic spectroscopy, scanning tunneling microscope and so on.But the cost of these evaluation methods is high and they need professional technicians to operate. Therefore, it is necessary to develop a simple, rapid and easily popularized method for evaluating oxygen vacancy.Catalytic luminescence is a kind of luminescence produced by heterogeneous catalytic oxidation reaction of gas molecules on the surface of catalyst. It has the advantages of fast signal response, simple equipment and easy operation.Based on the characteristic that the intensity of catalytic luminescence signal of ether depends on the oxygen vacancy content on the surface of titanium oxide, a simple and fast method for the determination of oxygen vacancy in titanium oxide by using ether molecule as probe is established.In addition, the mesoporous nano-titanium oxide with large specific surface area was synthesized and applied to the catalytic luminescence analysis of ether. By regulating the wavelength detection range of different volatile organic compounds, the high selectivity detection of ether was achieved.The results are divided into the following two parts: 1. Using the positive correlation between the signal produced by the catalytic luminescence reaction of ether on the surface of nanometer titanium oxide and the amount of oxygen vacancy on the surface of nanometer titanium oxide, a simple probe using ether as the catalytic luminescent probe is established.A new method for rapid screening of oxygen vacancies in nanometer titanium oxide.The results show that the intensity of catalytic luminescence signal of ether on the surface of nano-titanium oxide depends on the amount of oxygen adsorbed on the surface of the catalyst, while the oxygen vacancy on the surface of nano-titanium oxide catalyst is favorable for more oxygen adsorption.Based on this, a reasonable process of catalytic luminescence reaction of ether on the surface of nanometer titanium oxide was deduced, and a highly selective ether catalyzed luminescence sensor based on mesoporous nanometer titanium oxide was successfully established.Using nanometer titanium oxide with mesoporous structure as catalyst, the high selectivity detection of ether was realized by controlling the detection range of spectral wavelength of different volatile organic compounds at about 440 nm.At the same time, the mechanism of high selectivity detection of ether was studied.Under the optimum experimental conditions of mesoporous nanometer titanium oxide pore size, catalytic reaction temperature and carrier airflow velocity, the detection limit of ether is 1.5 mm, and the linear detection range is 2.0 ~ 50.0 mm.The content of ether in perfume samples and artificially prepared samples was determined by using the ether mesoporous nano-titanium oxide catalytic luminescence sensor. The satisfactory recovery rate was obtained, which was consistent with the results of standard gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O643.3;O657.3

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵桂珠;徐水凌;黄佳;;纳米氧化钛纺织材料抗菌性能的研究[J];嘉兴学院学报;2008年06期

2 刘继进,陈宗璋,何莉萍;纳米氧化钛的制备、表征及应用研究[J];功能材料;2002年06期

3 郑珊,张青红,高濂,郭景坤;纳米氧化钛光催化降解苯酚活性研究[J];贵金属;2003年04期

4 马廷方;沈纲;;纳米氧化钛分散液除甲醛效果的应用研究[J];丝绸;2006年08期

5 陈海珍;纳米氧化钛-乙二醇溶胶溶液的研究[J];宁波大学学报(理工版);2004年04期

6 孙家跃,肖昂,夏志国,杜海燕;均相沉淀-发泡法制备纳米氧化钛及其表征分析[J];化学世界;2005年08期

7 李国辉,李春忠,吕志敏;纳米氧化钛颗粒表面处理及表征[J];华东理工大学学报;2000年06期

8 钱红梅;李燕;洪刚;郝成伟;;纳米氧化钛粉体的制备及光催化应用的研究[J];轻金属;2008年01期

9 李汶军,施尔畏,仲维卓;水热盐溶液水解法制备纳米氧化钛粉体[J];科学通报;1998年08期

10 陈海珍,沈红娟;添加纳米氧化钛的聚酯纤维性能研究[J];纺织学报;2004年04期

相关会议论文 前7条

1 蔡兴旺;陈惠清;;纳米氧化钛对珍珠番茄保鲜的试验[A];纳微粉体制备与应用进展——2002年纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2002年

2 王斌;于建;郭朝霞;;聚乙二醇接枝改性纳米氧化钛[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年

3 肖文敏;周家宏;顾晓天;宋开玺;吴晓红;冯玉英;;新型掺杂纳米氧化钛的制备和性能研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年

4 蔡兴旺;方白玉;;纳米氧化钛复合材料抑菌试验与分析[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(下)[C];2003年

5 任翔;顾锋;邵玮;李春忠;;纳米氧化钛异质阵列电极薄膜的水热合成及性能[A];颗粒学最新进展研讨会——暨第十届全国颗粒制备与处理研讨会论文集[C];2011年

6 闫鸿浩;王胜杰;吴林松;李晓杰;王小红;;氧气含量比变化对气相爆轰合成纳米氧化钛影响的研究[A];中国爆破新技术Ⅲ[C];2012年

7 胡红杰;刘宣勇;丁传贤;;硅掺杂对纳米氧化钛涂层结构和性能的影响[A];2009年上海市医用生物材料研讨会论文汇编[C];2009年

相关重要报纸文章 前4条

1 熊丙奇;纳米氧化钛抗紫外纤维问世[N];中国化工报;2004年

2 阿杜;吸收废气环保砖:新技术成就未来[N];中国冶金报;2004年

3 刘宏;日本公司开发出新型光催化剂[N];中国石化报;2002年

4 唐平;可吸收废气的环保砖[N];广东建设报;2004年

相关博士学位论文 前2条

1 张伟伟;纳米氧化钛的制备、改性及光阴极保护性能[D];中国海洋大学;2008年

2 高强;云母负载纳米氧化钛薄膜组成、微结构与性能的研究[D];华南理工大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 余晓红;低剂量纳米氧化钛长期暴露导致小鼠心血管毒性及其分子机制[D];苏州大学;2016年

2 王思;基于纳米氧化钛的乙醚催化发光性质及其分析应用研究[D];北京化工大学;2016年

3 周光红;高效光催化剂纳米氧化钛的制备及应用研究[D];中南大学;2004年

4 陈际洋;纳米氧化钛的爆轰法制备及其性能表征研究[D];南京理工大学;2013年

5 桑学子;纳米氧化钛诱导小鼠脾免疫功能损伤的分子机制[D];苏州大学;2014年

6 杨帆;纳米氧化钛在菠菜光化学反应与氮代谢中的若干作用机制[D];苏州大学;2007年

7 黄绵峰;负载、掺杂纳米氧化钛光催化剂的制备、表征及光催化性能研究[D];合肥工业大学;2007年

8 郑冰;脉冲激光制备纳米氧化钛薄膜及其光电性能研究[D];黑龙江大学;2009年

9 王小军;高压处理掺杂纳米氧化钛微结构与性能的研究[D];武汉理工大学;2013年

10 刘仙玲;紫外老化下红着色剂及纳米TiO_2对赝复硅橡胶色彩稳定性影响的研究[D];昆明医学院;2010年



本文编号:1726459

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/1726459.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e5127***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com