{001}面TiO 2 光催化剂对NO x 的光催化氧化性能研究
发布时间：2024-04-19 21:32
氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物之一。光催化技术去除NOx是一种有前景的环境友好型技术。纳米TiO2由于其安全无毒、性能稳定、氧化还原能力强、成本低等优点，而受到了广泛关注。通常的锐钛矿型TiO2晶体主要是由热力学稳定的{101}晶面组成，具有较高活性的{001}晶面所占的比例较少，光生电子空穴对复合率高，从而导致量子效率低下而抑制了光催化活性。此外，还存在着比表面积较小的不足。分子筛由于孔道规则、透光性好、比表面积大等优点而成为理想的载体。HZSM-5和MCM-41分别作为微孔分子筛和介孔分子筛的典型，成为研究的载体对象。本研究采用HF作为形貌控制剂合成{001}面TiO2光催化剂，并把其负载到HZSM-5和MCM-41分子筛上，探讨其在紫外光下对NOx的光催化氧化性能。 采用简单水热合成法制备一系列{001}面百分含量不同的{001}面TiO2光催化剂。通过XRD、UV-vis、SEM、TEM、XPS等技术对样品结构进行了表征...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 NOx的来源与危害
1.1.1 NOx的性质
1.1.2 NOx的来源与危害
1.1.2.1 NOx对人体的危害
1.1.2.2 NOx对环境的危害
1.1.3 国内的 NOx污染问题
1.2 NOx的控制技术
1.2.1 燃烧前处理
1.2.2 燃烧技术的改进
1.2.3 燃烧后处理技术
1.3 TiO2光催化技术概述
1.3.1 TiO2晶型与结构
1.3.2 TiO2光催化原理
1.3.3 TiO2光催化剂在 NOx处理的应用
1.4 {001}面 TiO2光催化剂概述
1.5 TiO2光催化剂光催化活性提高的方法
1.5.1 可见光响应 TiO2光催化剂
1.5.1.1 表面光敏化
1.5.1.2 掺杂杂化能级
1.5.1.3 电子改性
1.5.1.4 半导体复合
1.5.2 分子筛负载 TiO2光催化剂材料
1.5.2.1 分子筛概述
1.5.2.2 分子筛复合 TiO2催化剂发展
1.5.2.3 复合催化剂的改性
1.6 研究目标及内容
1.6.1 研究目标
1.6.2 研究内容
第二章 实验材料与分析方法
2.1 药品与仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器与设备
2.2 催化剂表征手段
2.2.1 X 射线衍射(XRD)分析
2.2.2 紫外-可见(UV-vis)光谱分析
2.2.3 比表面积测定(BET)
2.2.4 X 射线光电子能谱(XPS)
2.2.5 扫描电镜(SEM)分析
2.2.6 透射电镜(TEM)分析
2.3 催化剂活性评价
2.3.1 反应装置
2.3.2 光催化实验条件
2.3.3 评价方法
第三章 {001}面 TiO2光催化剂与传统催化剂对 NOx光催化活性的比较
3.1 引言
3.2 制备方法
3.2.1 {001}面 TiO2光催化剂的制备
3.2.2 {101}面 TiO2光催化剂的制备
3.2.3 表面无氟{001}TiO2催化剂的制备
3.3 催化剂表征结果与讨论
3.3.1 XRD 结果分析
3.3.2 SEM 及 TEM 结果分析
3.3.3 UV-vis 结果分析
3.3.4 XPS 结果分析
3.4 光催化活性结果与讨论
3.4.1 {001}TiO2和 P25 在紫外光下对 NOx的光催化氧化过程研究
3.4.2 光催化活性结果
3.5 本章小结
第四章 {001}面百分含量、表面 F 及反应条件对 NOx光催化活性的影响
4.1 {001}面百分含量对催化剂活性的影响
4.1.1 {001}面百分含量不同 TiO2光催化剂的制备
4.1.2 催化剂中{001}面百分含量的计算方法
4.1.3 XRD 结果分析
4.1.4 UV-vis 结果分析
4.1.5 光催化活性评价
4.2 碱洗 NaOH 浓度对催化剂降解 NOx的影响
4.2.1 XRD 结果分析
4.2.2 SEM 分析
4.2.3 XPS 分析
4.2.4 对 NOx的光催化活性评价
4.3 湿度对催化剂催化氧化 NOx的影响
4.4 催化剂制备温度对其催化氧化 NOx的影响
4.5 本章小结
第五章 不同分子筛掺杂{001}面 TiO2对 NOx的光催化氧化活性
5.1 引言
5.2 不同分子筛掺杂{001}面 TiO2光催化剂的制备
5.3 催化剂表征结果与讨论
5.3.1 XRD 结果分析
5.3.2 UV-vis 结果分析
5.3.3 SEM 结果分析
5.4 光催化活性结果与讨论
5.4.1 分子筛复合催化剂对 NOx光催化氧化瞬态过程
5.4.2 分子筛复合催化剂对 NOx光催化氧化活性
5.5 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：3958407
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 NOx的来源与危害
1.1.1 NOx的性质
1.1.2 NOx的来源与危害
1.1.2.1 NOx对人体的危害
1.1.2.2 NOx对环境的危害
1.1.3 国内的 NOx污染问题
1.2 NOx的控制技术
1.2.1 燃烧前处理
1.2.2 燃烧技术的改进
1.2.3 燃烧后处理技术
1.3 TiO2光催化技术概述
1.3.1 TiO2晶型与结构
1.3.2 TiO2光催化原理
1.3.3 TiO2光催化剂在 NOx处理的应用
1.4 {001}面 TiO2光催化剂概述
1.5 TiO2光催化剂光催化活性提高的方法
1.5.1 可见光响应 TiO2光催化剂
1.5.1.1 表面光敏化
1.5.1.2 掺杂杂化能级
1.5.1.3 电子改性
1.5.1.4 半导体复合
1.5.2 分子筛负载 TiO2光催化剂材料
1.5.2.1 分子筛概述
1.5.2.2 分子筛复合 TiO2催化剂发展
1.5.2.3 复合催化剂的改性
1.6 研究目标及内容
1.6.1 研究目标
1.6.2 研究内容
第二章 实验材料与分析方法
2.1 药品与仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器与设备
2.2 催化剂表征手段
2.2.1 X 射线衍射(XRD)分析
2.2.2 紫外-可见(UV-vis)光谱分析
2.2.3 比表面积测定(BET)
2.2.4 X 射线光电子能谱(XPS)
2.2.5 扫描电镜(SEM)分析
2.2.6 透射电镜(TEM)分析
2.3 催化剂活性评价
2.3.1 反应装置
2.3.2 光催化实验条件
2.3.3 评价方法
第三章 {001}面 TiO2光催化剂与传统催化剂对 NOx光催化活性的比较
3.1 引言
3.2 制备方法
3.2.1 {001}面 TiO2光催化剂的制备
3.2.2 {101}面 TiO2光催化剂的制备
3.2.3 表面无氟{001}TiO2催化剂的制备
3.3 催化剂表征结果与讨论
3.3.1 XRD 结果分析
3.3.2 SEM 及 TEM 结果分析
3.3.3 UV-vis 结果分析
3.3.4 XPS 结果分析
3.4 光催化活性结果与讨论
3.4.1 {001}TiO2和 P25 在紫外光下对 NOx的光催化氧化过程研究
3.4.2 光催化活性结果
3.5 本章小结
第四章 {001}面百分含量、表面 F 及反应条件对 NOx光催化活性的影响
4.1 {001}面百分含量对催化剂活性的影响
4.1.1 {001}面百分含量不同 TiO2光催化剂的制备
4.1.2 催化剂中{001}面百分含量的计算方法
4.1.3 XRD 结果分析
4.1.4 UV-vis 结果分析
4.1.5 光催化活性评价
4.2 碱洗 NaOH 浓度对催化剂降解 NOx的影响
4.2.1 XRD 结果分析
4.2.2 SEM 分析
4.2.3 XPS 分析
4.2.4 对 NOx的光催化活性评价
4.3 湿度对催化剂催化氧化 NOx的影响
4.4 催化剂制备温度对其催化氧化 NOx的影响
4.5 本章小结
第五章 不同分子筛掺杂{001}面 TiO2对 NOx的光催化氧化活性
5.1 引言
5.2 不同分子筛掺杂{001}面 TiO2光催化剂的制备
5.3 催化剂表征结果与讨论
5.3.1 XRD 结果分析
5.3.2 UV-vis 结果分析
5.3.3 SEM 结果分析
5.4 光催化活性结果与讨论
5.4.1 分子筛复合催化剂对 NOx光催化氧化瞬态过程
5.4.2 分子筛复合催化剂对 NOx光催化氧化活性
5.5 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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本文编号：3958407
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