改性TiO 2 /累托石复合光催化材料的制备、表征及其光催化性能研究
发布时间：2024-06-29 06:11
氯酚类物质由于具有高毒性、难降解、环境持久性和生物危害性等特点，在进入环境后会对环境造成严重危害，尤其是近年来化工生产排放的含有氯酚的废水对水体造成了严重污染。因此，研究能有效降解氯酚等有机污染物的技术和方法已成为当前环境领域中的一个研究热点。其中半导体TiO2光催化技术就是这样一种有效的方法，由于其具有化学稳定性、强氧化能力和无二次污染等优点，被广泛的用于处理有机污染废水。但是TiO2在光催化实际应用方面仍然存在一些缺陷，如光生电子与空穴易复合、光响应范围窄、易团聚失活、难分离回收等。 为了解决TiO2存在的缺陷，本文采用溶胶-凝胶法制备了两种改性TiO2/累托石复合光催化材料，包括Cu掺杂TiO2/累托石复合光催化材料和N、Cu共掺杂TiO2/累托石复合光催化材料，并利用XRD、SEM、FTIR、N2吸附-解吸、XPS、UV-vis DRS等分析手段对所制备的复合材料进行表征。以对氯苯酚（4-CP）为目标污染物，考察了所制备的两种复合光催化剂分别在紫外光下和可见光下对4-CP的光催化降解能力，并研究了各种不同影响因素对材料光催化性能的影响，同时也探讨了4-CP可能的光催化降解机理。...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 TiO2光催化反应机理
1.3 TiO2光催化存在的主要问题
1.4 提高 TiO2光催化活性的方法
1.4.1 掺杂改性
1.4.2 固定化负载
1.5 TiO2的制备方法
1.5.1 溶胶-凝胶法
1.5.2 液相沉淀法
1.5.3 水热合成法
1.5.4 微乳液法
1.6 TiO2光催化技术的应用
1.6.1 在废水处理中的应用
1.6.2 在空气净化中的应用
1.6.3 在杀菌消毒中的应用
1.6.4 在制氢产能中的应用
1.7 本课题的研究目的、意义及内容
1.7.1 研究目的与意义
1.7.2 研究内容
第二章 实验材料与研究方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验仪器设备
2.1.2 实验试剂药品
2.2 材料表征方法
2.2.1 X 射线衍射分析(XRD)
2.2.2 扫描电镜分析(SEM)
2.2.3 红外吸收光谱分析(FTIR)
2.2.4 N2吸附-解吸分析
2.2.5 紫外-可见漫反射吸收光谱分析(UV-vis/DRS)
2.2.6 X 射线光电子能谱分析(XPS)
2.3 光催化实验
2.3.1 目标污染物的选择
2.3.2 对氯苯酚的浓度测定
2.3.3 光催化实验方法
第三章 Cu 掺杂 TiO2/累托石复合光催化材料的制备、表征及其光催化性能研究
3.1 材料的制备
3.1.1 累托石的钠化
3.1.2 Cu 掺杂 TiO2/累托石复合材料的制备
3.2 材料的表征
3.2.1 XRD 分析
3.2.2 FTIR 分析
3.2.3 SEM 分析
3.2.4 N2吸附-解吸分析
3.2.5 UV-vis DRS 分析
3.3 材料的光催化性能研究
3.3.1 光催化实验结果分析
3.3.2 对氯苯酚在降解过程中的 UV-vis 吸收光谱变化
3.3.3 对氯苯酚的光催化降解机理探讨
3.4 本章小结
第四章 N、Cu 共掺杂TiO2/累托石复合光催化材料的制备、表征及其光催化性能研究
4.1 材料的制备
4.1.1 累托石的钠化
4.1.2 N、Cu 共掺杂 TiO2/累托石复合材料的制备
4.2 材料的表征
4.2.1 XRD 分析
4.2.2 FTIR 分析
4.2.3 SEM 分析
4.2.4 UV-vis DRS 分析
4.2.5 XPS 分析
4.3 材料的光催化性能研究
4.3.1 N 掺杂量对光催化性能的影响
4.3.2 不同反应条件对光催化效果的影响
4.3.3 催化剂投加量对光催化效果的影响
4.3.4 溶液 pH 对光催化效果的影响
4.3.5 污染物初始浓度对光催化效果的影响
4.3.6 复合光催化剂重复利用次数的影响
4.4 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3997286
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 TiO2光催化反应机理
1.3 TiO2光催化存在的主要问题
1.4 提高 TiO2光催化活性的方法
1.4.1 掺杂改性
1.4.2 固定化负载
1.5 TiO2的制备方法
1.5.1 溶胶-凝胶法
1.5.2 液相沉淀法
1.5.3 水热合成法
1.5.4 微乳液法
1.6 TiO2光催化技术的应用
1.6.1 在废水处理中的应用
1.6.2 在空气净化中的应用
1.6.3 在杀菌消毒中的应用
1.6.4 在制氢产能中的应用
1.7 本课题的研究目的、意义及内容
1.7.1 研究目的与意义
1.7.2 研究内容
第二章 实验材料与研究方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验仪器设备
2.1.2 实验试剂药品
2.2 材料表征方法
2.2.1 X 射线衍射分析(XRD)
2.2.2 扫描电镜分析(SEM)
2.2.3 红外吸收光谱分析(FTIR)
2.2.4 N2吸附-解吸分析
2.2.5 紫外-可见漫反射吸收光谱分析(UV-vis/DRS)
2.2.6 X 射线光电子能谱分析(XPS)
2.3 光催化实验
2.3.1 目标污染物的选择
2.3.2 对氯苯酚的浓度测定
2.3.3 光催化实验方法
第三章 Cu 掺杂 TiO2/累托石复合光催化材料的制备、表征及其光催化性能研究
3.1 材料的制备
3.1.1 累托石的钠化
3.1.2 Cu 掺杂 TiO2/累托石复合材料的制备
3.2 材料的表征
3.2.1 XRD 分析
3.2.2 FTIR 分析
3.2.3 SEM 分析
3.2.4 N2吸附-解吸分析
3.2.5 UV-vis DRS 分析
3.3 材料的光催化性能研究
3.3.1 光催化实验结果分析
3.3.2 对氯苯酚在降解过程中的 UV-vis 吸收光谱变化
3.3.3 对氯苯酚的光催化降解机理探讨
3.4 本章小结
第四章 N、Cu 共掺杂TiO2/累托石复合光催化材料的制备、表征及其光催化性能研究
4.1 材料的制备
4.1.1 累托石的钠化
4.1.2 N、Cu 共掺杂 TiO2/累托石复合材料的制备
4.2 材料的表征
4.2.1 XRD 分析
4.2.2 FTIR 分析
4.2.3 SEM 分析
4.2.4 UV-vis DRS 分析
4.2.5 XPS 分析
4.3 材料的光催化性能研究
4.3.1 N 掺杂量对光催化性能的影响
4.3.2 不同反应条件对光催化效果的影响
4.3.3 催化剂投加量对光催化效果的影响
4.3.4 溶液 pH 对光催化效果的影响
4.3.5 污染物初始浓度对光催化效果的影响
4.3.6 复合光催化剂重复利用次数的影响
4.4 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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