掺杂TiO 2 /还原氧化石墨烯复合物的制备及光催化性能研究
发布时间：2023-03-05 17:06
自二十世纪70年代初史无前例地发现了TiO2具有光催化活性,它于过去的数十年间在光催化降解领域得到了广泛研究。与其他半导体相比,TiO2有诸多具有潜力的优势,如廉价的成本、高的化学稳定性和对环境无害性等。然而,其宽的带隙和光生电子-空穴对迅速的复合导致其对可见光吸收缺乏(λ<380 nm),以及几乎90%的光生载流子的丢失,这大大限制了TiO2在光催化降解领域的应用。此外,TiO2对有机污染物的吸附能力的强弱,也会对其光催化降解过程产生重要影响。在适宜范围内较强的吸附能力有利于提高光催化反应速率。因此,为了克服上述两点不足并提高TiO2对有机污染物的吸附能力,本文对TiO2进行了改性处理,主要研究了掺杂TiO2/还原氧化石墨烯复合物的制备及表征,而且,通过可见光下对亚甲基蓝等有机污染物的光降解评估了复合物的光催化降解性能。具体研究内容如下:(1)Ni掺杂TiO2纳米颗粒/还原氧化石墨烯复合物的制备及光催化性能研究。首先用天然石墨鳞片作原始材料,利用改性的Hummer法制得氧化石墨烯(GO);以钛酸四丁酯作为钛源,以Ni(NO3)2·6H2O作为Ni源采用溶剂热法合成Ni掺杂TiO...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要物质及表征简写一览表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 TiO2概述
1.2.1 TiO2的晶体结构
1.2.2 TiO2光催化降解有机污染物的机理
1.2.3 影响TiO2光催化活性的因素
1.3 TiO2光催化剂的局限性
1.4 提高TiO2光催化活性的改性方法
1.4.1 离子掺杂
1.4.2 形貌改性
1.4.3 与碳材料复合
1.5 石墨烯概述
1.5.1 石墨烯的结构
1.5.2 石墨烯的性能
1.5.3 石墨烯的制备方法
1.5.4 石墨烯基TiO2复合物的合成及在光催化领域的应用
1.6 本课题的选题依据与研究内容
1.6.1 选题依据
1.6.2 研究内容
第二章 Ni掺杂TiO2纳米颗粒/还原氧化石墨烯复合物的制备及光催化性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂和仪器
2.2.2 氧化石墨烯的制备
2.2.3 TiO2纳米颗粒与Ni掺杂TiO2纳米颗粒的制备
2.2.4 Ni掺杂TiO2纳米颗粒/还原氧化石墨烯复合物的制备
2.2.5 样品的表征
2.2.6 样品的光催化性能测试
2.3 实验结果及讨论
2.3.1 样品的XRD表征及分析
2.3.2 样品的FTIR分析
2.3.3 样品的Raman分析
2.3.4 样品的形貌特征
2.3.5 样品的UV-vis DRS分析
2.3.6 样品在可见光下对MB的催化降解结果
2.3.7 Ni-TiO2NPs/RGO光催化活性提高的机理分析
2.4 本章小结
第三章 Cr掺杂TiO2纳米线/还原氧化石墨烯复合物的制备及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂和仪器
3.2.2 氧化石墨烯的制备
3.2.3 Cr掺杂TiO2纳米线/还原氧化石墨烯复合物的制备
3.2.4 样品的表征
3.2.5 样品的光催化性能测试
3.3 实验结果及讨论
3.3.1 样品的XRD分析
3.3.2 样品的Raman分析
3.3.3 样品的FTIR分析
3.3.4 样品的XPS分析
3.3.5 样品的形貌特征
3.3.6 样品的UV-vis DRS分析
3.3.7 样品的光催化性能测试
3.3.8 Cr-TiO2NWs/RGO光催化活性提高的机理分析
3.4 本章小结
第四章 Mo掺杂TiO2纳米线/还原氧化石墨烯复合物的制备及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂和仪器
4.2.2 氧化石墨烯的制备
4.2.3 Mo掺杂TiO2纳米线/还原氧化石墨烯复合物的制备
4.2.4 样品的表征
4.2.5 样品的光催化性能测试
4.3 实验结果及讨论
4.3.1 样品的XRD分析
4.3.2 样品的Raman分析
4.3.3 样品的TGA表征
4.3.4 样品的FTIR分析
4.3.5 样品的XPS分析
4.3.6 样品的形貌特征
4.3.7 样品的UV-vis DRS分析
4.3.8 样品的光催化性能测试
4.3.9 Mo-TiO2NWs/RGO光催化活性提高的机理分析
4.4 本章小结
第五章 主要结论与课题展望
5.1 主要结论
5.2 课题展望
致谢
参考文献
附录: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3756593
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要物质及表征简写一览表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 TiO2概述
1.2.1 TiO2的晶体结构
1.2.2 TiO2光催化降解有机污染物的机理
1.2.3 影响TiO2光催化活性的因素
1.3 TiO2光催化剂的局限性
1.4 提高TiO2光催化活性的改性方法
1.4.1 离子掺杂
1.4.2 形貌改性
1.4.3 与碳材料复合
1.5 石墨烯概述
1.5.1 石墨烯的结构
1.5.2 石墨烯的性能
1.5.3 石墨烯的制备方法
1.5.4 石墨烯基TiO2复合物的合成及在光催化领域的应用
1.6 本课题的选题依据与研究内容
1.6.1 选题依据
1.6.2 研究内容
第二章 Ni掺杂TiO2纳米颗粒/还原氧化石墨烯复合物的制备及光催化性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂和仪器
2.2.2 氧化石墨烯的制备
2.2.3 TiO2纳米颗粒与Ni掺杂TiO2纳米颗粒的制备
2.2.4 Ni掺杂TiO2纳米颗粒/还原氧化石墨烯复合物的制备
2.2.5 样品的表征
2.2.6 样品的光催化性能测试
2.3 实验结果及讨论
2.3.1 样品的XRD表征及分析
2.3.2 样品的FTIR分析
2.3.3 样品的Raman分析
2.3.4 样品的形貌特征
2.3.5 样品的UV-vis DRS分析
2.3.6 样品在可见光下对MB的催化降解结果
2.3.7 Ni-TiO2NPs/RGO光催化活性提高的机理分析
2.4 本章小结
第三章 Cr掺杂TiO2纳米线/还原氧化石墨烯复合物的制备及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂和仪器
3.2.2 氧化石墨烯的制备
3.2.3 Cr掺杂TiO2纳米线/还原氧化石墨烯复合物的制备
3.2.4 样品的表征
3.2.5 样品的光催化性能测试
3.3 实验结果及讨论
3.3.1 样品的XRD分析
3.3.2 样品的Raman分析
3.3.3 样品的FTIR分析
3.3.4 样品的XPS分析
3.3.5 样品的形貌特征
3.3.6 样品的UV-vis DRS分析
3.3.7 样品的光催化性能测试
3.3.8 Cr-TiO2NWs/RGO光催化活性提高的机理分析
3.4 本章小结
第四章 Mo掺杂TiO2纳米线/还原氧化石墨烯复合物的制备及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂和仪器
4.2.2 氧化石墨烯的制备
4.2.3 Mo掺杂TiO2纳米线/还原氧化石墨烯复合物的制备
4.2.4 样品的表征
4.2.5 样品的光催化性能测试
4.3 实验结果及讨论
4.3.1 样品的XRD分析
4.3.2 样品的Raman分析
4.3.3 样品的TGA表征
4.3.4 样品的FTIR分析
4.3.5 样品的XPS分析
4.3.6 样品的形貌特征
4.3.7 样品的UV-vis DRS分析
4.3.8 样品的光催化性能测试
4.3.9 Mo-TiO2NWs/RGO光催化活性提高的机理分析
4.4 本章小结
第五章 主要结论与课题展望
5.1 主要结论
5.2 课题展望
致谢
参考文献
附录: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3756593
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3756593.html
教材专著
