石墨烯/二氧化钛负载织物的制备及光催化性研究
发布时间：2023-10-21 10:41
本论文以氧化石墨烯(GO)及钛酸丁酯(TBOT)为原料,采用溶胶凝胶一步法低温制备了还原氧化石墨烯/二氧化钛(RGO/TiO2)纳米复合颗粒,在130℃下使TiO2形成特定晶型同时还原GO。通过TEM、XRD、FT-IR对制备产物进行了测试表征。经FT-IR分析可知GO与TiO2复合后被部分还原为RGO,XRD结果表明RGO/TiO2纳米复合颗粒中TiO2主要晶型为锐钛矿,GO的掺杂有助于锐钛矿的生成。且由UV-vis分析看到GO的掺杂使RGO/TiO2的吸收边发生红移,与TiO2相比禁带宽度减小,对自然光的吸收增强。比较了7种不同方法制备的RGO/TiO2负载织物对活性红染料的光催化效果,综合各样品的光催化效果及光催化的稳定性,得出二步法中8号样品的制备方法最佳。对8号样品进行了测试表征,通过SEM图像可以看到TiO2均匀地附着在石墨烯RGO表层,XPS测试再次证明附着在纤维表面的GO涂层被部分还原为RGO。同时比较了各样品分别在自然光和紫外光下的光催化效果,结果表示RGO/TiO2负载织物对自然光的利用率较高效果较好。在二步法制备的基础上探究了单因素工艺参数对RGO/TiO2负载织...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
1.1 石墨烯概述
1.1.1 石墨烯的结构
1.1.2 石墨烯的特性
1.1.3 石墨烯的制备方法
1.2 TiO2的结构和光催化性
1.2.1 TiO2晶体结构
1.2.2 TiO2光催化性能
1.2.3 TiO2的改性研究
1.3 TiO2的低温合成
1.3.1 水热法
1.3.2 水解-沉淀法
1.3.3 液相沉积法
1.3.4 溶胶-凝胶法
1.4 石墨烯和TiO2复合的研究现状
1.5 本课题研究的内容
1.5.1 研究内容
1.5.2 创新性
第二章 RGO /TiO2复合物的制备与表征
2.1 实验仪器与材料
2.2 RGO/TiO2复合纳米颗粒的制备
2.2.1 氧化石墨烯(GO)的制备
2.2.2 TiO2的制备
2.2.3 RGO /TiO2的制备
2.3 RGO/TiO2复合纳米颗粒的表征
2.3.1 透射电子显微镜分析(TEM)
2.3.2 紫外可见光光谱(UV-vis)
2.3.3 X射线衍射测试(XRD)
2.3.4 红外图谱
2.4 石墨烯对TiO2光催化活性影响机理
2.5 本章小结
第三章 RGO/TiO2负载织物的制备及光催化效果
3.1 实验仪器与材料
3.2 负载织物整理工艺
3.2.1 对比样的制备
3.2.2 不同工艺负载织物的制备
3.3 光催化效果
3.3.1 负载率
3.3.2 光催化率
3.4 测试与表征
3.4.1 SEM图像
3.4.2 X射线光子能谱分析(XPS)
3.5 本章小结
第四章 工艺参数对光催化效果的影响
4.1 实验仪器与材料
4.2 不同工艺参数RGO/TiO2负载织物的制备
4.2.1 不同质量TBOT负载织物的制备
4.2.2 不同质量HAc负载织物的制备
4.2.3 不同加热温度负载织物的制备
4.2.4 不同复合时间负载织物的制备
4.3 光催化率
4.3.1 TBOT对光催化率的影响
4.3.2 HAc对光催化率的影响
4.3.3 加热温度对光催化率的影响
4.3.4 复合时间对光催化率的影响
4.4 织物XRD测试与表征
4.4.1 不同TBOT样品的XRD分析
4.4.2 不同HAc样品的XRD分析
4.4.3 不同温度样品的XRD分析
4.4.4 不同时间样品的XRD分析
4.5 动力学分析
4.5.1 自然光下的动力学分析
4.5.2 紫外光下的动力学分析
4.6 本章小结
第五章 结论和展望
5.1 研究结论
5.2 课题展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3855674
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
1.1 石墨烯概述
1.1.1 石墨烯的结构
1.1.2 石墨烯的特性
1.1.3 石墨烯的制备方法
1.2 TiO2的结构和光催化性
1.2.1 TiO2晶体结构
1.2.2 TiO2光催化性能
1.2.3 TiO2的改性研究
1.3 TiO2的低温合成
1.3.1 水热法
1.3.2 水解-沉淀法
1.3.3 液相沉积法
1.3.4 溶胶-凝胶法
1.4 石墨烯和TiO2复合的研究现状
1.5 本课题研究的内容
1.5.1 研究内容
1.5.2 创新性
第二章 RGO /TiO2复合物的制备与表征
2.1 实验仪器与材料
2.2 RGO/TiO2复合纳米颗粒的制备
2.2.1 氧化石墨烯(GO)的制备
2.2.2 TiO2的制备
2.2.3 RGO /TiO2的制备
2.3 RGO/TiO2复合纳米颗粒的表征
2.3.1 透射电子显微镜分析(TEM)
2.3.2 紫外可见光光谱(UV-vis)
2.3.3 X射线衍射测试(XRD)
2.3.4 红外图谱
2.4 石墨烯对TiO2光催化活性影响机理
2.5 本章小结
第三章 RGO/TiO2负载织物的制备及光催化效果
3.1 实验仪器与材料
3.2 负载织物整理工艺
3.2.1 对比样的制备
3.2.2 不同工艺负载织物的制备
3.3 光催化效果
3.3.1 负载率
3.3.2 光催化率
3.4 测试与表征
3.4.1 SEM图像
3.4.2 X射线光子能谱分析(XPS)
3.5 本章小结
第四章 工艺参数对光催化效果的影响
4.1 实验仪器与材料
4.2 不同工艺参数RGO/TiO2负载织物的制备
4.2.1 不同质量TBOT负载织物的制备
4.2.2 不同质量HAc负载织物的制备
4.2.3 不同加热温度负载织物的制备
4.2.4 不同复合时间负载织物的制备
4.3 光催化率
4.3.1 TBOT对光催化率的影响
4.3.2 HAc对光催化率的影响
4.3.3 加热温度对光催化率的影响
4.3.4 复合时间对光催化率的影响
4.4 织物XRD测试与表征
4.4.1 不同TBOT样品的XRD分析
4.4.2 不同HAc样品的XRD分析
4.4.3 不同温度样品的XRD分析
4.4.4 不同时间样品的XRD分析
4.5 动力学分析
4.5.1 自然光下的动力学分析
4.5.2 紫外光下的动力学分析
4.6 本章小结
第五章 结论和展望
5.1 研究结论
5.2 课题展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3855674
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3855674.html
教材专著
