二氧化钛的二维碳基材料及零维铜基材料改性研究

发布时间：2024-12-18 23:36

　　在现阶段,中国仍是世界上人口最多的国家,这使得我国对水资源的需求巨大。但国内日益严重的水体污染,不仅会导致水资源的短缺,而且可能严重威胁人们的正常饮水安全和健康。如何环保、高效地解决水质问题已成为当务之急。传统的污水处理方法如生物、物理法存在反应条件要求高、处理周期长且易造成二次污染等诸多弊端。因此,可以直接、有效利用太阳光来处理污染物且绿色、节能的光催化法脱颖而出。在许多半导体光催化材料中,TiO2凭借其性质稳定、无毒且价廉等优点,成为当前最具发展潜力的材料之一。然而,TiO2带隙宽、量子产率低的缺点极大地限制了它的实际应用。因此,我们从三个方面对TiO2光催化剂进行改性:形貌调控、半导体复合以及金属、非金属元素掺杂。通过XRD、FT-IR、SEM、BET和UV-vis等表征手段,对各复合材料的形貌、结构及光学性能进行了研究分析,并以罗丹明B(RhB)、甲基橙(MO)作为目标污染物进行光催化性能测试。主要研究内容如下:(1)采用水热合成法,通过单因素实验,根据样品对RhB的光催化降解率来评价水热温度、水热时间、反应体系pH、煅烧温度和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的添加量对TiO2光催化...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?ＴｉＣｈ三种晶型结构示意图Ｗ??．．

浙江理工大学硕士学位论文?二氧化钛的二维碳基材料及零维铜基材料改性研宄??相应的结构如图１．１所示。这三种晶体结构的基本组成单元皆是Ｔｉ０６八面体，主要区别在??于八面体畸变的程度和连结的方式不同。板钛矿型的Ｔｉ偏离了八面体中心，使得三个晶轴??基向量长短不一，最终形成斜方晶系。....

图１．２Ｔｉ０２光催化反应过程中活性物种的形成过程ｆＩ６）??Ｔｉ０２在光催化反应过程中形成的各类自由基都具备超高的氧化性能，几乎能把所有的??

浙江理工大学硕士学位论文?二氧化钛的二维碳基材料及零维铜基材料改性研宂??ＣＢ?〇２圓?＋??＝＼?ｈ，＇?Ｈ２°２?Ｉ－ＯＨ?｜＋０Ｈ－?＋?０２?｜ＵＶ?＂９ｈｔ??ｒＪＬｎ??１?［＊ＯＨ?—??ｈｖ?ａ〇２??（ＵＶ?ｌｉｇｈｔ）??????ｊ?ｒ〇ｒ－—Ｅａ??ＶＢ?＿....

图２．１不同水热温度条件下所得介孔Ｔｉ〇２的（ａ＞ＸＲＤ图，（ｂ＞光降解效率曲线及动力学拟合参数??２．３．２水热时间的影响??

维碳基材料及零维铜基材料改性研究??本实验分别加入叔丁醇（ＴＢＡ）、对苯醌（ＰＢＱ）以及三乙醇胺（ＴＥＯＡ）来捕获羟基自由??基ＣＯＨ）、超氧离子自由基（？０？）及空穴（ｈ＋），实验操作过程和数据处理方式与上述降??解实验过程一致，除了在光催化降解反应体系中加入特定的俘获剂。??....

图２．２不同水热时间条件下所得介孔１＇１０２的（：＞＾１？）图，（ｂ＞光降解效率曲线及动力学拟合参数??２．３．３反应体系ｐＨ的影响??

浙江理工大学硕士学位论文?二氧化钛的二维碳基材料及零维铜基材料改性研究??全，且伴随反应时间的延长，样品晶化程度和晶粒尺寸都增大。图２．２（ｂ）给出了不同水热??时间时各样品的光降解效率曲线，随着时间的增加，光降解效率先升高后下降，水热时间??６?ｈ光催化活性最高，降解速率为０．....

本文编号：4017303