有机小分子或无机酸修饰Cu-TiO 2 以提升其光催化性能的研究

发布时间：2023-05-20 05:32

　　TiO₂以其优异的光电特性和化学稳定性及无毒、价廉等优点,自问世以来就在光催化研究领域倍受关注,但是其较高的光生载流子复合率和较低的太阳光利用率,极大地限制了它的应用范围及应用实效。因此如何降低二氧化钛光生电子和空穴的复合率并提高其对可见光的利用率,开发可见光下新型高效复合二氧化钛光催化剂,一直是光催化领域的热点研究问题。本文将金属掺杂分别与有机小分子敏化、无机酸表面修饰相结合,制备出两类新型二氧化钛光催化剂,有效提高了二氧化钛在可见光下降解有机污染物的性能。具体工作如下:(1)采用水热法合成了铜离子掺杂的光催化剂Cu-TiO₂。以苯酚为目标化合物,探讨了包括Cu2+掺杂量、水热反应温度、水热反应时间和煅烧温度等制备条件对Cu-TiO₂光催化性能的影响规律。(2)在Cu-TiO₂基础上,利用有机小分子8-羟基喹啉(HQ)的敏化作用,采用水热法制备出新型纳米光催化剂Cu-TiO₂@HQ,并利用X-射线衍射、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱和电化学阻抗谱等手段表征了...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 TiO₂光催化剂
    1.2 提高TiO₂光催化活性的方法
        1.2.1 金属掺杂
        1.2.2 非金属掺杂
        1.2.3 共掺杂
        1.2.4 半导体复合
        1.2.5 染料敏化
        1.2.6 表面阴离子修饰
    1.3 论文的选题内容及意义
第二章 Cu-TiO₂纳米光催化剂的制备及其光催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂和仪器
        2.2.2 TiO₂和掺杂Cu的 TiO₂纳米颗粒的制备
        2.2.3 光催化过程及检测
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Cu-TiO₂的晶相结构
        2.3.2 Cu-TiO₂光催化剂性能评价
    2.4 本章小结
第三章 Cu-TiO₂@HQ的制备及光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 Cu-TiO₂@HQ复合催化剂的制备
        3.2.3 光催化过程及检测
        3.2.4 光电流密度测试
        3.2.5 电化学阻抗测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 表征和分析
        3.3.2 Cu-TiO₂@HQ制备条件的优化
        3.3.3 Cu-TiO₂@HQ光催化性能研究
        3.3.4 Cu-TiO₂@HQ光电性能研究
        3.3.5 Cu-TiO₂@HQ电化学性能研究
        3.3.6 Cu-TiO₂@HQ荧光光谱的研究
        3.3.7 Cu-TiO₂@HQ活性基团的研究
        3.3.8 Cu-TiO₂@HQ光催化反应机理
    3.4 本章小结
第四章 酸修饰的Cu-TiO₂的制备及光催化性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 HA/Cu-TiO₂复合体系的制备
        4.2.3 光催化过程及检测
        4.2.4 电化学测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 表征
        4.3.2 光催化性能
        4.3.3 光电性质
        4.3.4 自由基捕获实验
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文及著作情况



本文编号：3820634