形貌调控及金属氧化物修饰二氧化钛光催化性能的研究

发布时间：2023-03-29 18:20

　　目前全球面临着两大难题,一个是能源危机,另一个就是环境污染问题。其中半导体光催化剂利用太阳能将其转化为化学能是解决这两个问题的有效途径之一。其中二氧化钛(TiO₂)作为研究最广泛的半导体材料,其化学性质稳定,无毒性,具有很好的降解有机污染物等优点而被人广泛应用于气敏、太阳能电池敏化以及有机污染物的降解等领域。但二氧化钛在实际应用也存在诸多问题:由于二氧化钛属于宽带隙半导体材料,对太阳光的吸收范围较窄,因此只能吸收紫外-近紫外区域的能量;光生电子-空穴对极易复合等缺陷,所以将二氧化钛进行改良处理,提高光催化活性成为目前的研究热点之一。本文主要从形貌调控和金属氧化物修饰二氧化钛两个方面进行深入研究。(1)第一部分工作主要是利用磁场辅助静电纺丝法制备有序TiO₂纳米材料,有序结构可提高电子的转移速率,从而提高光催化活性。本文是通过对传统制备工艺高压静电纺丝台的改进,在纺丝台的接收板下方加入两块条形磁铁,调控高压直流电源的电压,喷头与接收板之间的距离,条形磁铁之间的间距,磁铁的磁场强度以及前驱体溶液的配比等参数,制备出有序定向的二氧化钛纳米纤维和纳米...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 二氧化钛
        1.1.1 二氧化钛的晶体结构
        1.1.2 二氧化钛的制备方法
        1.1.3 二氧化钛的光催化原理
        1.1.4 影响TiO₂光催化效率的因素
        1.1.5 提高二氧化钛光催化活性的方法
    1.2 静电纺丝法
        1.2.1 静电纺丝法发展史
        1.2.2 静电纺丝技术的现状
        1.2.3 静电纺丝技术的原理
        1.2.4 影响静电纺丝的参数
        1.2.5 静电纺丝的应用前景
    1.3 湿化学法
    1.4 选题意义及研究内容
    参考文献
第2章 实验部分
    2.1 实验试剂及药品
    2.2 实验装置
    2.3 样品的表征方法
        2.3.1 X射线衍射
        2.3.2 扫描电子显微镜
        2.3.3 透射电子显微镜
        2.3.4 紫外-可见吸收光谱
        2.3.5 X-射线电子能谱
    2.4 光催化性能测试装置
    参考文献
第3章 磁场辅助静电纺丝法制备定向TiO₂材料及其光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 光催化剂的制备
        3.2.2 光催化性能测试
    3.3 结果分析与讨论
        3.3.1 X射线衍射(XRD)分析
        3.3.2 扫描电子显微镜(SEM)分析
        3.3.3 透射电子显微镜(TEM)分析
        3.3.4 能量色散X射线(EDX)分析
        3.3.5 紫外-可见吸收光谱分析
        3.3.6 光催化性能测试分析
        3.3.7 实验装置机理
        3.3.8 光催化机制的改进
    3.4 本章小结
    参考文献
第4章 氧化银修饰二氧化钛及其光催化性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 光催化剂的制备
        4.2.2 光催化性能测试
    4.3 结果分析与讨论
        4.3.1 X射线衍射(XRD)分析
        4.3.2 扫描电子显微镜(SEM)分析
        4.3.3 透射电子显微镜(TEM)分析
        4.3.4 能量色散X射线(EDX)分析
        4.3.5 X-射线电子能谱(XPS)分析
        4.3.6 紫外-可见吸收光谱分析
        4.3.7 光催化性能测试分析
        4.3.8 光催化机理分析
    4.4 本章小结
    参考文献
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3774242