二氧化钛基纳米材料光催化剂的设计
[Abstract]:With the development of globalization, we need more and more energy. However, the amount of energy available in nature is far less than that of people. Therefore, it is very important and necessary to find and develop sustainable energy. Among many semiconductor photocatalysts, commercial titanium dioxide (P25) is characterized by its stable chemical properties, high photo-corrosion resistance, high catalytic activity, strong oxidation ability, low price and non-toxic. And Ti02 semiconductors can be used in solar cells to convert solar energy efficiently into chemical energy. Ti02 nanomaterials are stable because of their chemical properties. Non-toxic and effective removal of pollutants in the atmosphere and water has become an ideal material for solving energy and environmental problems, and has attracted extensive interest of researchers all over the world. However, due to its large bandgap (3.2 EV), the absorption of solar light is only part of ultraviolet light, and ultraviolet light only accounts for a small part of the solar light, so it has a great impact on its efficiency and potential application value. This requires us to find a suitable idea and method to improve its shortcomings, optimize its performance, and make it more applicable to the actual production and operation process in the research process. With the development of nanotechnology, the laboratory has been able to control the preparation of Ti02 nanomaterials with smaller particle size and uniform morphology. In this paper, we report the surface carbonation of Ti02 NFS. The synergistic effect between C and Ti02NFs is realized by chemical vapor deposition (CVD),) method, which not only adjusts the optical band gap but also enhances the electron transfer ability, and finally increases the photocatalytic performance. Through the first principle calculation, the results show that the carbon-oxygen double bond (mainly CIO) interface is formed between C and Ti02NFs after the introduction of carbon, which becomes a modulator with energy band structure and local charge distribution, which promotes the sensitivity of photocatalyst in the visible region. The photoelectron transfer to the surface increases the photocatalytic activity of the solution for the degradation of heavy metal chromium ion. In conclusion, under our laboratory conditions, we designed a series of semiconductor heterostructure photocatalysts for photocracking of aquatic hydrogen and sewage treatment using titanium dioxide as raw material. The specific details are as follows: 1. TiO2 nanofibers are prepared by electrospinning, which is different from other Ti02 nanomaterials in that the following points: Ti02 nanofibers have a large specific surface area due to their unique fiber structure. This excellent feature enables it to effectively separate carriers produced by light in the photocatalytic process, making the electrons and holes do their part in the reduction of heavy metal ions and photocatalytic degradation of organic dyes. And it can be recycled to reflect its high availability. The TiO2 nanofiber material is used as the base material. The heterojunction is synthesized by chemical vapor deposition (CVD) and other materials in two steps. The new energy band structure formed by the heterojunction can fully absorb solar light and improve the photocatalytic efficiency.
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB383.1;O643.36
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,本文编号:2153320
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