分子印迹TiO 2 催化降解有机污染物

发布时间：2023-02-27 18:23

　　TiO2晶格中掺杂非金属元素不仅可以简单、有效地将TiO2的吸收光谱由紫外区拓展到可见光区，还可以抑制光生电子和空穴的复合，从而达到提高TiO2在可见光下催化活性的目的。在众多非金属元素中，S是一种比较常用的掺杂非金属。研究表明：S可以取代TiO2晶格中的O或者是Ti，取代后不论它呈什么状态都有增加TiO2光活性的可能。与单纯TiO2相比较，掺杂S-TiO2在可见光下降解有机污染物的能力有所提高，不过仍有较大的提升空间。由光催化过程可知，光催化剂对污染物的吸附是光催化过程中比较重要的一步。提高光催化剂对有机污染物的吸附能力，可以一定程度上提高光催化剂的催化活性。由于分子印迹聚合物对模板分子具有特异性和选择性，将分子印迹技术和掺杂TiO2结合，可以提高掺杂TiO2对污染物的吸附能力，从而增强其降解有机污染物的能力。 首先，本文分别利用水热法和溶胶-凝胶法合成TiO2、掺杂S-TiO2和共掺杂Cr-S-TiO2三种光催化剂，对其结构进行傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射(UV–vis DRS)等表征；比较合成的三种光催化剂在模拟日光下降...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 纳米 TiO2

        1.1.1 纳米 TiO₂的一般应用
        1.1.2 TiO₂在光催化降解有机污染物方面的应用
    1.2 掺杂 TiO₂

        1.2.1 掺杂金属元素
        1.2.2 掺杂非金属元素
        1.2.3 掺杂卤素和类金属元素
        1.2.4 两种元素的共掺杂
    1.3 分子印迹 TiO₂

        1.3.1 分子印迹技术
        1.3.2 MIP 的合成方法
        1.3.3 分子印迹的应用
        1.3.4 分子印迹 TiO₂

    1.4 论文立题依据与研究内容
        1.4.1 论文立题依据
        1.4.2 研究内容
第二章 掺杂 TiO₂的制备与光催化降解甲基橙
    2.1 引言
    2.2. 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 TiO₂和掺杂 S-TiO₂的合成
        2.2.3 共掺杂 Cr-S-TiO₂的合成
        2.2.4 TiO₂、掺杂 S-TiO₂和共掺杂 Cr-S-TiO₂的表征
        2.2.5 TiO₂和掺杂 S-TiO₂光催化降解甲基橙
        2.2.6 共掺杂 Cr-S-TiO₂光催化降解甲基橙
    2.3 实验结果及讨论
        2.3.1 TiO₂和掺杂 S-TiO₂的 FT-IR 结果及分析
        2.3.2 TiO₂、掺杂 S-TiO₂和共掺杂 Cr-S-TiO₂的 XRD 结果及分析
        2.3.3 TiO₂、掺杂 S-TiO₂和共掺杂 Cr-S-TiO₂的 SEM 结果及分析
        2.3.4 TiO₂和掺杂 S-TiO₂的 UV–vis DRS 结果及分析
        2.3.5 TiO₂、掺杂 S-TiO₂光催化降解甲基橙结果及分析
        2.3.6 共掺杂 Cr-S-TiO₂降解甲基橙结果
    2.4 本章小结
第三章 分子印迹掺杂 TiO₂的制备与光催化降解水杨酸
    3.1 引言
    3.2. 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 分子印迹掺杂 TiO₂的合成
        3.2.3 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂和 NIP-S-TiO₂的表征
        3.2.4 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂和 NIP-S-TiO₂对水杨酸的吸附测定
        3.2.5 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂和 NIP-S-TiO₂光催化降解水杨酸
    3.3. 实验结果及讨论
        3.3.1 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂的 FT-IR 结果及分析
        3.3.2 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂的 XRD 结果及分析
        3.3.3 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂的 SEM 结果及分析
        3.3.4 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂的 BET 结果及分析
        3.3.5 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂和 NIP-S-TiO₂的 UV–vis DRS 结果及分析
        3.3.6 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂和 NIP-S-TiO₂对水杨酸的吸附结果及分析
        3.3.7 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂和 NIP-S-TiO₂对水杨酸的降解结果及分析
    3.4 本章小结
第四章 紫外光聚合合成分子印迹掺杂 TiO₂39
    4.1 引言
    4.2. 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 紫外光聚合合成分子印迹掺杂 TiO₂40
        4.2.3 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂/UV 和 NIP-S-TiO₂/UV 的表征
        4.2.4 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂/UV 和 NIP-S-TiO₂/UV 对水杨酸的吸附
        4.2.5 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂/UV 和 NIP-S-TiO₂/UV 光催化降解水杨酸
    4.3. 实验结果及讨论
        4.3.1 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂/UV 的 FT-IR 结果及分析
        4.3.2 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂/UV 的 XRD 结果及分析
        4.3.3 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂/UV 的 SEM 结果及分析
        4.3.4 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂/UV 的 BET 结果及分析
        4.3.5 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂/UV 和 NIP-S-TiO₂/UV 对水杨酸的吸附结果及分析
        4.3.6 S-TiO₂、MIP-S-TiO₂/UV 和 NIP-S-TiO₂/UV 对水杨酸的降解结果及分析
        4.3.7 MIP-S-TiO₂/UV 和 NIP-S-TiO₂/UV 对水杨酸的降解结果及分析
    4.4 本章小结
主要结论与展望
    主要结论
    展望
致谢
参考文献
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3751223

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