几种基于TiO 2 {001}晶面的纳米花状异质结构的合成及其光催化性能增强研究

发布时间：2023-02-26 18:59

　　面临日益严峻的环境污染和能源短缺状况,选择利用太阳光和适当的半导体光催化剂,降解有机污染物、裂解水产氢,已成为当前国内外相关研究者持续关注的热点研究课题。本论文作者首先重点概述了国内外学者关于二氧化钛半导体光催化剂改性研究的最新进展和面临的问题,进而提出了一些新的研究思路,然后系统总结了笔者在攻读硕士学位期间以“几种基于TiO₂{001}晶面的纳米花状异质结构的合成及其光催化性能增强研究”为题所做的研究工作,主要涉及以下两个方面的研究内容和结果:1)采用简便的水热法,通过晶面调控工艺,首先设计、制备出几乎完全由{001}晶面作为基本单元形成的三维(3D)TiO₂纳米花状颗粒载体。然后选择了窄带隙二元化合物p型半导体硫化镍(NiS)纳米粒子作为修饰剂组装到n型TiO₂纳米花暴露的{001}晶面上,以形成新型的3D纳米花状NiS/TiO₂ p-n二元异质结构光催化剂。实验研究结果表明,这种3D纳米花状NiS/TiO₂ p-n异质结构的光催化剂,具有非常优异的光催化活性,在模拟太阳光...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 TiO₂半导体纳米光催化剂研究简况
        1.2.1 TiO₂半导体纳米光催化剂的形貌和种类
        1.2.2 TiO₂半导体纳米光催化剂的晶体结构
        1.2.3 TiO₂半导体纳米光催化剂的光催化作用机理
        1.2.4 TiO₂半导体纳米光催化剂活性的影响因素
    1.3 TiO₂纳米结构光催化性能的改进策略
        1.3.1 掺杂改性
        1.3.2 表面敏化改性
        1.3.3 单晶设计与晶面调控
        1.3.4 半导体复合异质结构
    1.4 本论文的选题思路、研究意义及主要内容
        1.4.1 论文的选题思路及研究意义
        1.4.2 研究内容
第2章 {001}晶面纳米花状NiS/TiO₂ p-n异质结光催化剂的合成及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 {001}晶面纳米花状NiS/TiO₂光催化剂的设计与制备
        2.2.2 {001}晶面纳米花状NiS/TiO₂光催化剂的表征
        2.2.3 {001}晶面纳米花状NiS/TiO₂光催化剂的光催化性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 {001}晶面纳米花状NiS/TiO₂的形貌与晶相结构分析
        2.3.2 {001}晶面纳米花状NiS/TiO₂的成分分析
        2.3.3 {001}晶面纳米花状NiS/TiO₂的UV-Vis光吸收性能分析
        2.3.4 {001}晶面纳米花状NiS/TiO₂的光生电荷分离与传输分析
        2.3.5 {001}晶面纳米花状NiS/TiO₂的光催化性能增强研究
        2.3.6 {001}晶面纳米花状NiS/TiO₂的光催化性能增强机理探究
    2.4 本章小结
第3章 β-Ni(OH)₂/NiS/TiO₂ p-n-p异质结光催化剂的合成及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 β-Ni(OH)₂/NiS/TiO₂ 光催化剂的设计与制备
        3.2.2 β-Ni(OH)₂/NiS/TiO₂ 光催化剂的表征
        3.2.3 β-Ni(OH)₂/NiS/TiO₂ 光催化剂的光催化性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 β-Ni(OH)₂/NiS/TiO₂ 的形貌与晶相结构分析
        3.3.2 β-Ni(OH)₂/NiS/TiO₂ 的成分分析
        3.3.3 β-Ni(OH)₂/NiS/TiO₂的UV-Vis光吸收性能分析
        3.3.4 β-Ni(OH)₂/NiS/TiO₂ 的光生电荷分离与传输分析
        3.3.5 β-Ni(OH)₂/NiS/TiO₂ 的光催化性能增强研究
        3.3.6 β-Ni(OH)₂/NiS/TiO₂ 的光催化性能增强机理探究
    3.4 本章小结
第4章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3750715