PEO技术结合后处理制备复合光催化膜层及其性能研究

发布时间：2021-10-11 16:26

　　等离子体电解氧化（PEO）技术因其工艺简单、绿色环保且制备的膜层具有“多孔表观、与基体结合力强、微观结构可控”等特点,近年来在膜层催化剂的制备领域引起了许多学者的关注,被认为是具有潜力的催化剂制备方法。为了能将PEO技术更好地应用于实际,越来越多的研究集中于PEO膜层的后续改性,通过后处理技术改变膜层的组成和微观结构,制备出一些新型的、具有特定结构和催化活性的复合催化膜层,进一步实现了PEO膜层的功能化应用。本文采用PEO技术结合后处理制备复合光催化膜层,研究后处理工艺中的温度条件对膜层的微观形貌、晶相组成、光学性质以及催化性能的影响,初步探索了技术结合方法制备的膜层的生长机理。具体研究内容如下:（1）采用PEO技术结合水热处理工艺制备Fe₂O₃/TiO₂纳米片膜层。研究表明:Fe₂O₃/TiO₂纳米片膜层表面生长有排列有序,大小均一的纳米片结构。随着水热温度的升高,纳米片的尺寸变大,当水热温度达到180℃时,多孔膜层表面全部被尺寸较大的纳米片覆盖。Fe<... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 TiO_2的晶型结构
    1.3 TiO_2的光催化原理
    1.4 TiO_2光催化剂的改性方法
        1.4.1 贵金属沉积
        1.4.2 表面光敏化
        1.4.3 离子掺杂
        1.4.4 半导体复合
        1.4.5 Fe_2O_3/TiO_2 复合光催化剂
        1.4.6 CuO/WO_3/TiO_2 复合光催化剂
    1.5 等离子体电解氧化技术
        1.5.1 等离子体电解氧化的基本原理
        1.5.2 等离子体电解氧化的技术优势
        1.5.3 等离子体电解氧化膜层在催化领域的研究与应用
        1.5.4 等离子体电解氧化膜层组成与微观结构调控研究
    1.6 课题的研究目的、意义和内容
        1.6.1 课题的研究目的和研究意义
        1.6.2 课题的研究内容
第二章 实验材料及实验方法
    2.1 实验试剂和仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验装置
        2.2.1 等离子体电解氧化实验装置
        2.2.2 光催化降解实验装置
    2.3 实验方法
        2.3.1 基体预处理
        2.3.2 等离子体电解氧化反应过程
    2.4 样品表征方法
        2.4.1 表观形貌分析
        2.4.2 元素成分及含量分析
        2.4.3 表面元素组成和价态分析
        2.4.4 相组成分析
        2.4.5 光吸收范围表征
        2.4.6 荧光光谱分析
        2.4.7 膜层光催化性能测试
第三章 PEO技术结合水热处理原位制备Fe_2O_3/TiO_2 纳米片膜层及其光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 Fe_2O_3/TiO_2 纳米片膜层的原位制备
    3.3 实验结果及分析
        3.3.1 膜层表面形貌及元素分布
        3.3.2 膜层形成机理分析
        3.3.3 膜层晶相结构表征
        3.3.4 膜层光学性能表征
        3.3.5 膜层光催化活性及稳定性研究
    3.4 本章小结
第四章 PEO技术结合热处理制备CuO/WO_3/TiO_2 复合膜层及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 膜层的表面形貌与元素分析
        4.3.2 膜层的化学组成及成膜反应
        4.3.3 膜层的光学性能
        4.3.4 膜层的光催化活性
    4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢
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本文编号：3430864