Sn、Ag和Cu掺杂改性TiO 2 /WO 3 /CNTs复合催化剂的制备及其光催化性能研究
发布时间：2023-04-11 03:39
由于纯TiO2具有较大的禁带宽度,容易产生团聚,光生电子和空穴也容易复合而使光量子产率减少限制了TiO2光催化材料的应用。本采用Sn、Ag和Cu离子掺杂、WO3和CNTs双负载的方法对TiO2进行改性制备了粒径小、比表面积大、禁带宽度窄的复合催化剂,提高TiO2的光催化效率。利用XRD、UV-vis DRS、BET、SEM和TEM等测试方法对其进行测试和表征,并探索了其光催化降解罗丹明B的性能。1.合成的Sn掺杂Sn-TiO2和Sn-TiO2/WO3/CNTs系列催化剂均为锐钛矿型,一定Sn掺杂量与少量WO3、CNTs的摄入会限制TiO2晶粒的生长。同时,Sn掺杂能使TiO2禁带宽度变窄而光响应得范围拓宽,Sn掺杂量为2%时禁带宽度达最小;孔径主要分布在5-15 nm之间,介孔大小分布比较均匀,尺寸和形貌上分布较均一规整,无明显团聚。光催化性能测试...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1.绪论
1.1 TiO2的结构特征和光催化反应机理
1.1.1 TiO2的晶体结构特征
1.1.2 TiO2的光催化反应机理
1.2 提高TiO2光催化效率的方法
1.2.1 形态学发生改变
1.2.1.1 纳米TiO2
1.2.1.2 多孔TiO2
1.2.2 化学改性
1.2.2.1 负载
1.2.2.2 掺杂
1.2.2.2.1 金属离子掺杂
1.2.2.2.2 非金属离子掺杂
1.2.2.2.3 共掺杂
1.3 纳米TiO2材料的制备方法
1.3.1 气相法
1.3.2 固相法
1.3.3 液相法
1.4 纳米TiO2的应用
1.5 本论文研究的内容和创新之处
2.实验材料设备和表征方法
2.1 实验材料及实验设备
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器与设备
2.1.3 实验流程图
2.2 光催化剂的表征
2.2.1 X射线衍射分析
2.2.2 紫外可见漫反射光谱分析
2.2.3 比表面积测试
2.2.4 扫描电子显微镜分析
2.2.5 透射电子显微镜分析
2.3 TiO2的光催化性能研究
2.3.1 光催化降解实验对象
2.3.2 光催化降解实验
3.Sn-TiO2/WO3/CNTs复合催化剂的制备及其光催化性能
3.1 光催化剂的制备
3.1.1 Sn-TiO2光催化剂
3.1.2 Sn-TiO2/WO3/CNTs复合催化剂
3.2 催化剂表征结果与讨论
3.2.1 样品XRD分析
3.2.2 样品的紫外漫反射分析
3.2.3 样品的BET测试分析
3.2.4 样品的扫描电镜和透射电镜测试分析
3.2.5 样品的光催化性能研究
3.3 Sn掺杂量对Sn-TiO2/WO3/CNTs光催化剂的影响
3.3.1 Sn掺杂量对样品的XRD影响
3.3.2 Sn掺杂量对样品的BET影响
3.3.3 Sn掺杂量对样品的Uv-vis DRS的影响
3.3.4 Sn掺杂量对Sn-TiO2/WO3/CNTs样品光催化性能影响
3.3.5 Sn掺杂量对Sn-TiO2/WO3/CNTs样品的光催化反应动力学影响分析
3.4.本章小结
4.Ag-TiO2 /WO3/CNTs复合催化剂的制备及其光催化性能
4.1 光催化剂的制备
4.1.1 Ag-TiO2光催化剂
4.1.2 Ag-TiO2/WO3/CNTs复合催化剂
4.2 催化剂表征结果与讨论
4.2.1 样品XRD分析
4.2.2 样品的紫外漫反射分析
4.2.3 样品的BET测试分析
4.2.4 样品的扫描电镜和透射电镜测试分析
4.2.5 样品的光催化性能研究
4.3 Ag掺杂量对Ag-TiO2/WO3/CNTs光催化剂的影响
4.3.1 Ag掺杂量对样品的XRD影响
4.3.2 Ag掺杂量对样品的BET影响
4.3.3 Ag掺杂量对样品的Uv-vis DRS的影响
4.3.4 Ag掺杂量对Ag-TiO2/WO3/CNTs样品的光催化性能影响
4.3.5 Ag掺杂量对Ag-TiO2/WO3/CNTs样品的催化反应动力学影响分析
4.4.本章小结
5.Cu-TiO2 /WO3/CNTs复合催化剂的制备及其光催化性能
5.1 光催化剂的制备
5.1.1 Cu-TiO2光催化剂
5.1.2 Cu-TiO2/WO3/CNTs复合催化剂
5.2 催化剂表征结果与讨论
5.2.1 样品XRD分析
5.2.2 样品的紫外漫反射分析
5.2.3 样品的BET测试分析
5.2.4 样品的扫描电镜和透射电镜测试分析
5.2.5 样品的光催化性能研究
5.3 Cu掺杂量对Cu-TiO2/WO3/CNTs光催化剂的影响
5.3.1 Cu掺杂量对样品的XRD影响
5.3.2 Cu掺杂量对样品的BET影响
5.3.3 Cu掺杂量对样品的Uv-vis DRS的影响
5.3.4 Cu掺杂量对Cu-TiO2/WO3/CNTs样品的光催化性能影响分析
5.3.5 Cu掺杂量对Cu-TiO2/WO3/CNTs样品的光催化反应动力学分析
5.4 本章小结
6.结论
参考文献
作者简介
致谢
本文编号：3789252
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1.绪论
1.1 TiO2的结构特征和光催化反应机理
1.1.1 TiO2的晶体结构特征
1.1.2 TiO2的光催化反应机理
1.2 提高TiO2光催化效率的方法
1.2.1 形态学发生改变
1.2.1.1 纳米TiO2
1.2.2.1 负载
1.2.2.2 掺杂
1.2.2.2.1 金属离子掺杂
1.2.2.2.2 非金属离子掺杂
1.2.2.2.3 共掺杂
1.3 纳米TiO2材料的制备方法
1.3.1 气相法
1.3.2 固相法
1.3.3 液相法
1.4 纳米TiO2的应用
1.5 本论文研究的内容和创新之处
2.实验材料设备和表征方法
2.1 实验材料及实验设备
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器与设备
2.1.3 实验流程图
2.2 光催化剂的表征
2.2.1 X射线衍射分析
2.2.2 紫外可见漫反射光谱分析
2.2.3 比表面积测试
2.2.4 扫描电子显微镜分析
2.2.5 透射电子显微镜分析
2.3 TiO2的光催化性能研究
2.3.1 光催化降解实验对象
2.3.2 光催化降解实验
3.Sn-TiO2/WO3/CNTs复合催化剂的制备及其光催化性能
3.1 光催化剂的制备
3.1.1 Sn-TiO2光催化剂
3.1.2 Sn-TiO2/WO3/CNTs复合催化剂
3.2 催化剂表征结果与讨论
3.2.1 样品XRD分析
3.2.2 样品的紫外漫反射分析
3.2.3 样品的BET测试分析
3.2.4 样品的扫描电镜和透射电镜测试分析
3.2.5 样品的光催化性能研究
3.3 Sn掺杂量对Sn-TiO2/WO3/CNTs光催化剂的影响
3.3.1 Sn掺杂量对样品的XRD影响
3.3.2 Sn掺杂量对样品的BET影响
3.3.3 Sn掺杂量对样品的Uv-vis DRS的影响
3.3.4 Sn掺杂量对Sn-TiO2/WO3/CNTs样品光催化性能影响
3.3.5 Sn掺杂量对Sn-TiO2/WO3/CNTs样品的光催化反应动力学影响分析
3.4.本章小结
4.Ag-TiO2 /WO3/CNTs复合催化剂的制备及其光催化性能
4.1 光催化剂的制备
4.1.1 Ag-TiO2光催化剂
4.1.2 Ag-TiO2/WO3/CNTs复合催化剂
4.2 催化剂表征结果与讨论
4.2.1 样品XRD分析
4.2.2 样品的紫外漫反射分析
4.2.3 样品的BET测试分析
4.2.4 样品的扫描电镜和透射电镜测试分析
4.2.5 样品的光催化性能研究
4.3 Ag掺杂量对Ag-TiO2/WO3/CNTs光催化剂的影响
4.3.1 Ag掺杂量对样品的XRD影响
4.3.2 Ag掺杂量对样品的BET影响
4.3.3 Ag掺杂量对样品的Uv-vis DRS的影响
4.3.4 Ag掺杂量对Ag-TiO2/WO3/CNTs样品的光催化性能影响
4.3.5 Ag掺杂量对Ag-TiO2/WO3/CNTs样品的催化反应动力学影响分析
4.4.本章小结
5.Cu-TiO2 /WO3/CNTs复合催化剂的制备及其光催化性能
5.1 光催化剂的制备
5.1.1 Cu-TiO2光催化剂
5.1.2 Cu-TiO2/WO3/CNTs复合催化剂
5.2 催化剂表征结果与讨论
5.2.1 样品XRD分析
5.2.2 样品的紫外漫反射分析
5.2.3 样品的BET测试分析
5.2.4 样品的扫描电镜和透射电镜测试分析
5.2.5 样品的光催化性能研究
5.3 Cu掺杂量对Cu-TiO2/WO3/CNTs光催化剂的影响
5.3.1 Cu掺杂量对样品的XRD影响
5.3.2 Cu掺杂量对样品的BET影响
5.3.3 Cu掺杂量对样品的Uv-vis DRS的影响
5.3.4 Cu掺杂量对Cu-TiO2/WO3/CNTs样品的光催化性能影响分析
5.3.5 Cu掺杂量对Cu-TiO2/WO3/CNTs样品的光催化反应动力学分析
5.4 本章小结
6.结论
参考文献
作者简介
致谢
本文编号：3789252
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3789252.html
教材专著
