微波水热法制备铜和镱掺杂TiO 2 光催化剂及其催化活性研究
发布时间：2023-06-01 03:27
本文采用微波水热合成法制备铜和镱掺杂TiO2光催化剂TiO2-Cu、TiO2-Yb和TiO2-Yb-Cu,并以甲基橙作为模拟污染物考察其在自制紫外灯、微波(MW)、紫外(UV)、微波-紫外(MW-UV)和可见光降解条件下的光催化活性。重点考察了离子掺杂量、微波水热平行合成仪的反应时间、反应温度和反应功率,马弗炉的煅烧温度和煅烧时间等因素对其光催化活性的影响,使用IR、XRD、SEM、Raman、AFM和N2吸附-脱附等测试手段对催化剂的结构进行表征分析,所得到主要结果如下:1.微波水热法制备铜掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性微波水热法制备铜掺杂TiO2-Cu光催化剂的最佳条件是:铜掺杂量n(Cu2+)/n(Ti4+)=0.08%、反应温度160℃、反应时间3.5 h、微波功率600 W、煅烧温度600℃和煅烧时间3 h。所制得TiO2-Cu光催化剂在自制紫外灯作用下,...
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 TiO2光催化剂
1.1.1 TiO2光催化剂的结构与反应机理
1.1.2 TiO2光催化剂的性质及其应用
1.2 TiO2光催化剂的制备
1.2.1 气相法
1.2.2 液相法
1.3 微波化学
1.3.1 微波化学简介
1.3.2 微波技术辅助制备TiO2光催化剂
1.4 TiO2光催化剂的改性研究
1.4.1 影响TiO2光催化剂活性的主要因素
1.4.2 掺杂改性提高TiO2光催化剂的催化活性
1.5 选题的依据和课题内容、意义
1.5.1 选题依据与课题内容
1.5.2 课题意义
1.6 本文创新点
第2章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验内容
2.3.1 掺杂型TiO2光催化剂的制备
2.3.2 掺杂型TiO2光催化剂的光催化活性测试
2.4 结构分析及表征
2.4.1 X射线衍射分析(XRD)
2.4.2 红外光谱分析(IR)
2.4.3 扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)
2.4.4 荧光光谱分析(PL)
2.4.5 热重差热分析(TG-DTG)
2.4.6 N2吸附-脱附分析(BET)
2.4.7 ICP-AES分析
2.4.8 拉曼光谱分析(Raman)
2.4.9 原子力显微镜(AFM)
第3章 铜掺杂TiO2光催化剂制备及光催化活性
3.1 铜掺杂TiO2光催化剂的制备
3.2 铜掺杂TiO2光催化剂光催化活性
3.2.1 铜掺杂量对TiO2-Cu光催化活性的影响
3.2.2 反应时间对TiO2-Cu光催化活性的影响
3.2.3 反应温度对TiO2-Cu光催化活性的影响
3.2.4 煅烧温度对TiO2-Cu光催化活性的影响
3.2.5 煅烧时间对TiO2-Cu光催化活性的影响
3.2.6 微波功率对TiO2-Cu光催化活性的影响
3.2.7 TiO2-Cu光催化剂在可见光下的光催化活性
3.2.8 微波、紫外及微波-紫外条件下TiO2-Cu光催化活性
3.2.9 TiO2-Cu 光催化剂的稳定性测试
3.2.10 TiO2-Cu光催化剂SEM分析
3.2.11 TiO2-Cu光催化剂AFM分析
3.2.12 TiO2-Cu光催化剂Raman光谱分析
3.2.13 TiO2-Cu光催化剂的PL光谱分析
3.2.14 TiO2-Cu光催化剂N2吸附-脱附分析
3.2.15 TiO2-Cu光催化剂ICP-AES分析
3.3 小结
第4章 镱掺杂TiO2光催化剂制备及光催化活性
4.1 镱掺杂TiO2光催化剂的制备
4.2 镱掺杂TiO2光催化剂光催化活性
4.2.1 镱掺杂量对TiO2-Yb光催化活性的影响
4.2.2 反应时间对TiO2-Yb光催化活性的影响
4.2.3 反应温度对TiO2-Yb光催化活性的影响
4.2.4 煅烧温度对TiO2-Yb光催化活性的影响
4.2.5 煅烧时间对TiO2-Yb光催化活性的影响
4.2.6 微波功率对TiO2-Yb光催化活性的影响
4.2.7 TiO2-Yb光催化剂在可见光下的光催化活性
4.2.8 TiO2-Yb光催化剂在微波、紫外和微波-紫外条件下光催化活性
4.2.9 TiO2-Yb光催化剂的稳定性测试
4.2.10 TiO2-Yb光催化剂SEM分析
4.2.11 TiO2-Yb光催化剂Raman分析
4.2.12 TiO2-Yb光催化剂PL光谱分析
4.2.13 TiO2-Yb光催化剂N2吸附-脱附分析
4.2.14 TiO2-Yb光催化剂TG-DTG分析
4.2.15 TiO2-Yb光催化剂ICP-AES分析
4.3 小结
第5章 铜和镱共掺杂TiO2光催化剂制备及光催化活性
5.1 铜和镱共掺杂TiO2光催化剂的制备
5.2 铜和镱共掺杂TiO2光催化剂光催化活性
5.2.1 铜和镱掺杂量对TiO2-Yb-Cu光催化活性的影响
5.2.2 反应时间对TiO2-Yb-Cu光催化活性的影响
5.2.3 反应温度对TiO2-Yb-Cu光催化活性的影响
5.2.4 煅烧温度对TiO2-Yb-Cu光催化活性的影响
5.2.5 煅烧时间对TiO2-Yb-Cu光催化活性的影响
5.2.6 TiO2-Yb-Cu光催化剂在可见光下的光催化活性
5.2.7 TiO2-Yb-Cu光催化剂在微波、紫外和微波-紫外条件下光催化活性
5.2.8 TiO2-Yb-Cu光催化剂的稳定性测试
5.2.9 TiO2-Yb-Cu光催化剂SEM分析
5.2.10 TiO2-Yb-Cu光催化剂Raman光谱分析
5.2.11 TiO2-Yb-Cu光催化剂PL光谱分析
5.2.12 TiO2-Yb-Cu光催化剂N2吸附-脱附分析
5.2.13 TiO2-Yb-Cu光催化剂TG-DTG分析
5.2.14 TiO2-Yb-Cu光催化剂ICP-AES分析
5.3 小结
第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 研究展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果
致谢
本文编号：3826562
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 TiO2光催化剂
1.1.1 TiO2光催化剂的结构与反应机理
1.1.2 TiO2光催化剂的性质及其应用
1.2 TiO2光催化剂的制备
1.2.1 气相法
1.2.2 液相法
1.3 微波化学
1.3.1 微波化学简介
1.3.2 微波技术辅助制备TiO2光催化剂
1.4 TiO2光催化剂的改性研究
1.4.1 影响TiO2光催化剂活性的主要因素
1.4.2 掺杂改性提高TiO2光催化剂的催化活性
1.5 选题的依据和课题内容、意义
1.5.1 选题依据与课题内容
1.5.2 课题意义
1.6 本文创新点
第2章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验内容
2.3.1 掺杂型TiO2光催化剂的制备
2.3.2 掺杂型TiO2光催化剂的光催化活性测试
2.4 结构分析及表征
2.4.1 X射线衍射分析(XRD)
2.4.2 红外光谱分析(IR)
2.4.3 扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)
2.4.4 荧光光谱分析(PL)
2.4.5 热重差热分析(TG-DTG)
2.4.6 N2吸附-脱附分析(BET)
2.4.7 ICP-AES分析
2.4.8 拉曼光谱分析(Raman)
2.4.9 原子力显微镜(AFM)
第3章 铜掺杂TiO2光催化剂制备及光催化活性
3.1 铜掺杂TiO2光催化剂的制备
3.2 铜掺杂TiO2光催化剂光催化活性
3.2.1 铜掺杂量对TiO2-Cu光催化活性的影响
3.2.2 反应时间对TiO2-Cu光催化活性的影响
3.2.3 反应温度对TiO2-Cu光催化活性的影响
3.2.4 煅烧温度对TiO2-Cu光催化活性的影响
3.2.5 煅烧时间对TiO2-Cu光催化活性的影响
3.2.6 微波功率对TiO2-Cu光催化活性的影响
3.2.7 TiO2-Cu光催化剂在可见光下的光催化活性
3.2.8 微波、紫外及微波-紫外条件下TiO2-Cu光催化活性
3.2.9 TiO2-Cu 光催化剂的稳定性测试
3.2.10 TiO2-Cu光催化剂SEM分析
3.2.11 TiO2-Cu光催化剂AFM分析
3.2.12 TiO2-Cu光催化剂Raman光谱分析
3.2.13 TiO2-Cu光催化剂的PL光谱分析
3.2.14 TiO2-Cu光催化剂N2吸附-脱附分析
3.2.15 TiO2-Cu光催化剂ICP-AES分析
3.3 小结
第4章 镱掺杂TiO2光催化剂制备及光催化活性
4.1 镱掺杂TiO2光催化剂的制备
4.2 镱掺杂TiO2光催化剂光催化活性
4.2.1 镱掺杂量对TiO2-Yb光催化活性的影响
4.2.2 反应时间对TiO2-Yb光催化活性的影响
4.2.3 反应温度对TiO2-Yb光催化活性的影响
4.2.4 煅烧温度对TiO2-Yb光催化活性的影响
4.2.5 煅烧时间对TiO2-Yb光催化活性的影响
4.2.6 微波功率对TiO2-Yb光催化活性的影响
4.2.7 TiO2-Yb光催化剂在可见光下的光催化活性
4.2.8 TiO2-Yb光催化剂在微波、紫外和微波-紫外条件下光催化活性
4.2.9 TiO2-Yb光催化剂的稳定性测试
4.2.10 TiO2-Yb光催化剂SEM分析
4.2.11 TiO2-Yb光催化剂Raman分析
4.2.12 TiO2-Yb光催化剂PL光谱分析
4.2.13 TiO2-Yb光催化剂N2吸附-脱附分析
4.2.14 TiO2-Yb光催化剂TG-DTG分析
4.2.15 TiO2-Yb光催化剂ICP-AES分析
4.3 小结
第5章 铜和镱共掺杂TiO2光催化剂制备及光催化活性
5.1 铜和镱共掺杂TiO2光催化剂的制备
5.2 铜和镱共掺杂TiO2光催化剂光催化活性
5.2.1 铜和镱掺杂量对TiO2-Yb-Cu光催化活性的影响
5.2.2 反应时间对TiO2-Yb-Cu光催化活性的影响
5.2.3 反应温度对TiO2-Yb-Cu光催化活性的影响
5.2.4 煅烧温度对TiO2-Yb-Cu光催化活性的影响
5.2.5 煅烧时间对TiO2-Yb-Cu光催化活性的影响
5.2.6 TiO2-Yb-Cu光催化剂在可见光下的光催化活性
5.2.7 TiO2-Yb-Cu光催化剂在微波、紫外和微波-紫外条件下光催化活性
5.2.8 TiO2-Yb-Cu光催化剂的稳定性测试
5.2.9 TiO2-Yb-Cu光催化剂SEM分析
5.2.10 TiO2-Yb-Cu光催化剂Raman光谱分析
5.2.11 TiO2-Yb-Cu光催化剂PL光谱分析
5.2.12 TiO2-Yb-Cu光催化剂N2吸附-脱附分析
5.2.13 TiO2-Yb-Cu光催化剂TG-DTG分析
5.2.14 TiO2-Yb-Cu光催化剂ICP-AES分析
5.3 小结
第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 研究展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果
致谢
本文编号：3826562
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教材专著
