TiO 2 -GO/LDHs复合材料光催化降解VOCs的研究

发布时间：2023-03-26 12:45

　　随着坚决打赢污染防治攻坚战上升为国家重点战略任务,社会对于加强生态文明建设的认知程度进一步提高。聚焦大气污染物的防控,挥发性有机污染物(VOCs)作为和人类有密切联系的一种大气污染物,因其对人体和环境的危害性而日益得到重视。甲苯、甲醇和乙酸乙酯等代表性VOCs的降解研究对系统的了解研究VOCs有着实际意义。光催化是一种利用太阳能实现污染物降解的绿色技术,因其高效便捷无污染而得到广泛应用。在众多常见的氧化物光催化剂中,以二氧化钛(TiO2)的应用范围最广。但是,TiO2约为3.2 ev的宽带隙导致其对可见光的利用率低,再加上光生电子-空穴对的高复合率等缺陷,使TiO2的扩展应用被限制。本研究将TiO2和氧化石墨烯(GO)、镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDH)进行复合改善了其性能,使TiO2的光催化活性得到了明显提升。本研究的主要成果为:(1)使用水热法将TiO2、GO和MgAl-LDH三相复合制备了 TiO:2-GO/LDHs光催化剂并进行了 XRD、SEM和HRTEM等各项表征,结果证实TiO2、GO和LDHs复合情况良好,GO的加入显著降低了电荷载流子的复合率,LDHs使得更多...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 挥发性有机污染物(VOCs)
        1.2.1 VOCs概述
        1.2.2 VOCs污染控制技术
    1.3 光催化技术
        1.3.1 光催化技术降解机理
        1.3.2 TiO₂光催化改性研究进展
    1.4 石墨烯概述
        1.4.1 石墨烯简介
        1.4.2 二氧化钛-石墨烯复合材料的研究进展
    1.5 LDHs概述
    1.6 研究意义、研究内容和创新点
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 创新点
第二章 实验材料和方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 催化剂TiO₂-GO/LDHs的制备
        2.3.1 GO的制备
        2.3.2 GO/MgAl-LDHs的制备
        2.3.3 TiO₂-GO/LDHs复合催化剂的制备
    2.4 催化剂表征
    2.5 光催化活性分析
第三章 TiO₂-GO/LDHs催化剂的表征
    3.1 XRD分析
    3.2 形态结构分析
    3.3 Raman光谱分析
    3.4 FTIR分析
    3.5 XPS分析
    3.6 光电特性分析
    3.7 本章小结
第四章 TiO₂-GO/LDHs的光催化降解性能
    4.1 光催化降解气相甲苯
        4.1.1 可行性分析
        4.1.2 光催化降解实验
    4.2 光催化降解气相甲醇
        4.2.1 可行性分析
        4.2.2 光催化降解实验
    4.3 光催化降解气相乙酸乙酯
        4.3.1 可行性分析
        4.3.2 光催化降解实验
    4.4 对比分析
    4.5 稳定性分析
    4.6 光催化机理分析
    4.7 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3770981