氧化物半导体二氧化钛的微结构调控和性能研究

发布时间：2017-05-12 09:24

  本文关键词：氧化物半导体二氧化钛的微结构调控和性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文中,我们以二氧化钛为研究对象,通过溶剂热的制备方法,在不同条件下实现了对二氧化钛微观形貌及性能的有效控制。在第一章中,主要介绍了半导体材料的研究现状以及光催化的工作原理,并简单介绍了二氧化钛的晶相结构以及影响该材料发展的主要问题,概括了目前人们为了提高光它的催化性能而采取的各种方法。提出了本课题的选题意义及论文的研究内容。在第二章中,采用一种低温的溶剂热法,制备出具有{001}面的环形中空结构二氧化钛,探究了体系中氢氟酸的加入量对其形貌和光催化活性的影响。结果表明,当加入一定量的氢氟酸时能得到催化活性较高的环形孔状结构二氧化钛。在第三章中,采用无模板剂的一步合成反应法,以乙醇和异丙醇为溶剂,成功制备出由纳米薄片组成,暴露{001}面的分等级花球状二氧化钛。利用多种仪器设备对产物微观结构和性能进行了有效地表征,详细探究了该形貌的形成机理。在第四章中,利用溶剂热法首次制备出形貌新颖的六边框结构的二氧化钛。合成路线:以冰醋酸和异丙醇为反应溶剂,氢氟酸为添加剂,用钛酸四丁酯作为钛源首先制备出钛酸化合物前驱体,经过高温煅烧后得到六边框形貌的二氧化钛。在第五章中,利用溶剂热法,控制反应条件制备出各种不同形貌的二氧化钛。简单介绍了它们的物相结构及形貌。在第六章中,我们对硕士期间的工作进行了总结。描述了下一步需要探究的内容以及本论文的主要创新点。本文通过控制反应条件,制备出结构新颖、性能良好的二氧化钛,这对以后二氧化钛的应用发展有着很重要的理论意义。
【关键词】：二氧化钛 {001}活性面 微结构调控 光催化
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ134.11
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.1.1 半导体材料概述10
• 1.1.2 半导体光材料的研究现状10-11
• 1.2 TiO_2光催化材料11-14
• 1.2.1 简介11-12
• 1.2.2 TiO_2光催化材料存在的问题12
• 1.2.3 影响TiO_2光催化活性的因素12-13
• 1.2.4 TiO_2的制备方法13-14
• 1.3 TiO_2的应用14-15
• 1.4 选题意义及研究内容15-18
• 第2章 环状中空结构TiO_2的制备与光催化性能研究18-26
• 2.1 引言18
• 2.2 实验部分18-20
• 2.2.1 实验试剂及仪器18-19
• 2.2.2 环状中空结构的TiO_2合成19
• 2.2.3 光催化性能测试19-20
• 2.3 结果与讨论20-23
• 2.3.1 物相结构及形貌分析20-22
• 2.3.2 比表面积和孔径分布22-23
• 2.4 光催化性能23-25
• 2.5 结论25-26
• 第3章 暴露{001}面的分等级花状结构TiO_2的制备与光催化性能研究26-36
• 3.1 引言26-27
• 3.2 实验部分27-28
• 3.2.1 实验试剂与仪器27
• 3.2.2 分等级花状结构的TiO_2合成27-28
• 3.3 结果与讨论28-33
• 3.3.1 物相及结构分析28-30
• 3.3.2 分等级花状结构TiO_2的生长机理30-32
• 3.3.3 影响TiO_2形貌的其它反应条件32
• 3.3.4 比表面及孔径分析32-33
• 3.4 光催化性能33-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第4章 六边框结构Ti O_2的制备与光催化性能研究36-46
• 4.1 引言36
• 4.2 实验部分36-37
• 4.2.1 实验试剂与仪器36-37
• 4.2.2 六边框结构TiO_2的合成37
• 4.2.3 光催化性能测试37
• 4.3 结果与讨论37-43
• 4.3.1 物相及结构分析37-40
• 4.3.2 影响TiO_2形貌的其它因素40-43
• 4.3.3 比表面积及孔径分布43
• 4.4 光催化性能43-44
• 4.5 结论44-46
• 第5章 具有其它形貌TiO_2的制备及其相关性能表征46-58
• 5.1 棒状结构二氧化钛的制备及光催化性能46-50
• 5.1.1 实验部分46-47
• 5.1.2 结果与讨论47-50
• 5.1.3 结论50
• 5.2 花状TiO_2的制备及性能研究50-52
• 5.2.1 实验部分50
• 5.2.2 结果与讨论50-52
• 5.3 片状结构TiO_2粉体的制备52-54
• 5.3.1 实验部分52-53
• 5.3.2 结果与讨论53-54
• 5.4 片状花球结构TiO_2粉体的制备54-56
• 5.4.1 实验部分54-55
• 5.4.2 结果与讨论55-56
• 5.5 本章小结56-58
• 第6章 论文总结58-60
• 6.1 主要结论58-59
• 6.2 有待于进一步探究59
• 6.3 创新点59-60
• 参考文献60-70
• 致谢70-71
• 硕士期间的主要研究成果71

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