钛网原位生长g-C 3 N 4 /Ti 3 C 2 /TiO 2 纳米管阵列及其光催化降解有机污染物性能研究

发布时间：2023-06-01 00:47

　　近年来,含有大量未经处理的工业污染物的废水排放到地表水或地下水体中,造成了水环境的严重污染,其中染料废水中的罗丹明B和抗生素废水中的盐酸四环素等为主要污染物。光催化技术作为一种绿色环保的污染物治理技术,对此类有机污染物有较好的氧化降解作用,甚至可以完全矿化部分有毒的污染物。二氧化钛(TiO₂)光催化剂由于成本低、无二次污染等优点具有较好的应用前景,但是TiO₂的带隙宽度较宽(3.2eV),只在紫外区光谱范围内存在光吸收,且粉末状TiO₂回收困难,限制了在实际环境中的应用。因此,本研究以钛网为基体,原位生长3D环绕的TiO₂纳米管阵列,可以方便回收利用。同时,石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为窄带隙的二维纳米材料(2.7eV),可以有效的弥补TiO₂光响应的不足,但是该二元材料在研究过程中,依然存在电子空穴对复合率高的问题。一种新型具有良好导电性的二维材料MXene,作为助催化剂可以有效的促进光生电子的分离速率,进一步提高复合材料的光催化...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 光催化技术介绍
        1.2.1 光催化机理分析
        1.2.2 光催化的应用
        1.2.3 光催化性能的影响因素
    1.3 TiO₂光催化材料
        1.3.1 TiO₂光催化材料的研究概述
        1.3.2 TiO₂光催化材料的合成
        1.3.3 TiO₂光催化材料的改性
    1.4 g-C₃N₄光催化材料
        1.4.1 g-C₃N₄的研究简介
        1.4.2 g-C₃N₄的合成方法
        1.4.3 g-C₃N₄的光催化改性
    1.5 二维Ti₃C₂纳米材料
        1.5.1 MXene材料的研究简介
        1.5.2 MXene材料的制备
        1.5.3 MXene材料的应用
    1.6 研究意义和内容
第2章 实验材料制备及研究方法
    2.1 实验材料和设备
        2.1.1 材料和药品
        2.1.2 设备和仪器
    2.2 光催化材料的制备
        2.2.1 Ti₃C₂的制备
        2.2.2 TiO₂纳米管阵列的制备
        2.2.3 g-C₃N₄/Ti₃C₂/TiO₂纳米管阵列的制备
    2.3 材料的表征和分析方法
        2.3.1 材料微观结构和光吸收性能表征
        2.3.2 光催化降解和分析方法
    2.4 本章小节
第3章 光催化材料的表征结果与分析
    3.1 形态和结构表征
    3.2 光学吸收性能分析
    3.3 本章小节
第4章 光催化材料的活性与机理研究
    4.1 光催化材料的催化活性测试和动力学分析
    4.2 光催化材料的降解中间产物分析
    4.3 光催化材料的降解机理讨论
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录
致谢



本文编号：3826331