氨基酸辅助制备纳米TiO 2 及其复合光催化剂

发布时间：2024-05-12 02:42

　　研究了以氨基酸为生物模板,采用水解法和水热合成法制备TiO₂纳米光催化剂,对制得的TiO₂纳米材料进行表征分析。氨基酸能够调控TiO₂晶体的成核生长并诱导其形成球形结构。在氨基酸辅助水解法制备TiO₂实验中,考察了煅烧温度、氨基酸用量、氨基酸种类以及钛酸丁酯用量对TiO₂光催化活性的影响。在最优反应条件下,光催化降解甲基橙的效率达到99.3%。在氨基酸辅助水热合成法制备TiO₂实验中,考察了煅烧温度、氨基酸用量、水热反应温度以及水热反应时间对TiO₂光催化活性的影响。在最优反应条件下,光催化降解甲基橙的效率达到98.5%。所制备的TiO₂纳米光催化剂表现出优异的光催化活性,这主要归因于催化剂比表面积大,结构规则。初步分析讨论了在氨基酸辅助下球形结构TiO₂纳米光催化剂的生长机理。研究了以氨基酸为生物模板,采用仿生合成法和水热合成法制备BiOI/TiO₂复合光催化剂,通过...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 光催化技术概述
    1.2 TiO₂的性质与应用
        1.2.1 TiO₂的基本性质
        1.2.2 TiO₂的应用
    1.3 TiO₂光催化剂的缺点及改性
        1.3.1 TiO₂光催化剂的缺点
        1.3.2 TiO₂光催化剂的改性
    1.4 BiOI概述
    1.5 仿生合成技术
    1.6 氨基酸概述
    1.7 本课题研究的目的及内容
第2章 实验部分
    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 光催化活性测试
        2.2.1光催化降解甲基橙实验
        2.2.2苯酚光催化选择性羟基化实验
    2.3 苯酚和苯二酚的分析方法
    2.4 催化剂表征方法
        2.4.1 X射线衍射(XRD)
        2.4.2 场发射扫描电子显微镜(SEM)
        2.4.3 场发射透射电子显微镜(TEM)
        2.4.4 比表面积和孔径分布测试(BET)
        2.4.5 傅立叶红外光谱(FT-IR)
        2.4.6 X射线光电子能谱(XPS)
        2.4.7 紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)
        2.4.8 荧光光谱(PL)
第3章 氨基酸辅助仿生制备TiO2

    3.1 氨基酸辅助水解法制备TiO₂

        3.1.1 实验步骤
        3.1.2 煅烧温度的研究
        3.1.3 氨基酸用量的研究
        3.1.4 氨基酸种类的研究
        3.1.5 钛酸丁酯用量的研究
    3.2 氨基酸辅助水热合成法制备TiO₂

        3.2.1 实验步骤
        3.2.2 煅烧温度的研究
        3.2.3 氨基酸用量的研究
        3.2.4 水热反应温度的研究
        3.2.5 水热反应时间的研究
    3.3 氨基酸辅助下TiO₂纳米颗粒的生长机理
    3.4 光催化降解机理探究
    3.5 小结
第4章 氨基酸辅助仿生制备BiOI/TiO₂

    4.1 实验步骤
    4.2 Bi/Ti摩尔比的研究
        4.2.1 XRD谱图分析
        4.2.2 SEM形貌分析
        4.2.3 TEM分析
        4.2.4 BET比表面积及孔径分布
        4.2.5 XPS分析
        4.2.6 UV-vis光谱分析
        4.2.7 荧光光谱分析
        4.2.8 光催化活性研究
        4.2.9 光催化剂稳定性研究
    4.3 水热反应时间的研究
    4.4 水热反应温度的研究
    4.5 苯酚光催化选择性羟基化机理探究
    4.6 小结
第5章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3970739

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