Ag 3 PO 4 /TiO 2 光催化剂的制备及其光催化活性的研究

发布时间：2024-03-23 05:53

　　当今社会,环境污染与能源短缺这两大世界性的问题亟待解决,开发新型能源与清洁能源迫在眉睫,而半导体光催化吸收太阳能分解水制氢是解决这个问题的重要的关键的途径之一。TiO₂在光催化技术中应用最广泛的半导体催化剂,但其光生电荷的分离效率低,禁带宽度较大限制了它的应用。为了增加其光生电荷的分离效率,合成高活性001面的二氧化钛是有效的方法之一。本文利用常见的水合肼为封端剂,合成了含量高的活性001面的片状结构的二氧化钛,并对其形成机理、光催化机理进行了探讨与分析。近年来,Ag₃PO₄因其高效的光催化活性备受关注。利用Na₄P₂O₇作为前驱体,通过动力学与热力学控制合成了多形貌结构的高活性的Ag₃PO₄,并对Ag₃PO₄的光催化产氧能力强的机理进行了探讨与分析。同时将两者复合制备异质结光催化剂,一则可以拓宽TiO₂响应可见光,再则可以提高Ag₃

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 半导体光催化机理及提高光催化活性的方法
        1.2.1 半导体光催化机理
        1.2.2 提高光催化活性的方法
    1.3 二氧化钛的研究现状
        1.3.1 二氧化钛的基本性质
        1.3.2 二氧化钛制备的形貌调控与改性
    1.4 磷酸银的研究现状
        1.4.1 磷酸银的基本性质
        1.4.2 磷酸银的合成方法
        1.4.3 磷酸银的改性
    1.5 本文的研究目的与意义及研究内容
        1.5.1 研究目的及意义
        1.5.2 主要研究内容
第二章 实验试剂与仪器、性能测试及表征手段
    2.1 实验试剂及仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 表征手段
    2.3 光催化活性测试
        2.3.1 光催化测试平台
        2.3.2 产氢性能测试
        2.3.3 产氧性能测试
        2.3.4 光降解测试
第三章 片状TiO₂的制备及光催化活性研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 TiO₂颗粒的制备
        3.2.2 TN系列样品的制备
        3.2.3 样品表征
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 片状TiO₂的XRD分析
        3.3.2 片状TiO₂的TEM/SEM分析
        3.3.3 片状TiO₂的TG-DSC分析
        3.3.4 片状TiO₂的FTIR分析
        3.3.5 片状TiO₂的UV-Vis分析
        3.3.6 片状TiO₂的XPS分析
        3.3.7 片状TiO₂的BET分析
        3.3.8 片状TiO₂的光催化产氢测试及机理研究
    3.4 本章小结
第四章 多形貌Ag₃PO₄的制备及其性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 样品制备
        4.2.2 样品表征
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 多形貌的Ag₃PO₄的XRD分析
        4.3.2 多形貌的Ag₃PO₄的SEM分析
        4.3.3 多形貌的Ag₃PO₄的形成机理
        4.3.4 多形貌的Ag₃PO₄的XPS与FTIR分析
        4.3.5 多形貌的Ag₃PO₄的UV-Vis光谱分析
        4.3.6 多形貌的Ag₃PO₄的BET分析
        4.3.7 多形貌的Ag₃PO₄的性能测试
        4.3.8 多形貌的Ag₃PO₄的产氧机理
    4.4 本章小结
第5章 Ag₃PO₄/TiO₂异质结的制备及光催化活性的研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 TiO₂纳米片的制备
        5.2.2 Ag₃PO₄纳米球的制备
        5.2.3 Ag₃PO₄/TiO₂异质结的制备
        5.2.4 样品表征
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 Ag₃PO₄/TiO₂异质结的XRD分析
        5.3.2 Ag₃PO₄/TiO₂异质结的XPS分析
        5.3.3 Ag₃PO₄/TiO₂异质结的UV-Vis分析
        5.3.4 Ag₃PO₄/TiO₂异质结的SEM与mapping的分析
        5.3.5 Ag₃PO₄/TiO₂异质结的性能测试
        5.3.6 Ag₃PO₄/TiO₂异质结的光催化机理
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 本论文的创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3935560