低温等离子体辅助N-TiO 2 光催化剂的制备及性能研究

发布时间：2025-02-05 15:08

　　低温等离子体在改性催化剂方面具有低温高能、处理时间较短和操作简单等优势,因此本文以尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制得N-TiO₂中间体,然后在氮气氛围下通过低温等离子体辅助高温煅烧处理制得N-TiO₂光催化剂。借助XRD、TEM、EDS、UV-vis DRS和XPS表征手段对N-TiO₂催化剂进行分析,以甲基橙溶液和丙酮气体为目标污染物,考察了N-TiO₂的可见光催化性能。在此基础上,对介质阻挡放电低温等离子体装置的放电特性进行了初步探讨。研究结果如下:1)在氮气氛围下单纯高温煅烧处理制得N-TiO₂光催化剂,借助UV-vis DRS表征手段确定其最佳煅烧条件为氮钛摩尔比为5:1,煅烧温度为450℃,N₂停留时间为75 s和煅烧时间为2 h。2)利用介质阻挡放电辅助制备N-TiO₂光催化剂,处理方式分别为“等离子体处理+煅烧处理”、“煅烧处理+等离子体处理”和“煅烧处理”,得到的光催化剂分别记作N-TiO₂（LTP+...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 TiO₂光催化原理
    1.3 TiO₂光催化剂的制备方法
    1.4 TiO₂光催化剂的掺杂改性
    1.5 等离子体技术原理
    1.6 等离子体技术在光催化领域的应用
    1.7 等离子体技术在N-TiO₂光催化剂领域的应用
    1.8 研究目的及意义
    1.9 研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验药品与仪器
    2.2 制备方法
        2.2.1 单纯煅烧N-TiO₂光催化剂的制备
        2.2.2 低温等离子体辅助N-TiO₂光催化剂的制备
    2.3 表征方法
    2.4 光催化活性评价
        2.4.1 可见光催化净化甲基橙溶液
        2.4.2 可见光催化净化丙酮气体
第3章 N-TiO₂光催化剂的可见光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 单纯煅烧N-TiO₂最佳制备条件的确定
        3.2.1 表征结果
        3.2.2 单纯煅烧N-TiO₂可见光催化净化性能
    3.3 低温等离子体辅助制备N-TiO₂最佳条件的确定
        3.3.1 表征结果
        3.3.2 低温等离子体放电条件对N-TiO₂制备的影响
    3.4 N-TiO₂光催化剂的可见光催化性能
        3.4.1 N-TiO₂可见光催化净化甲基橙溶液的性能
        3.4.2 N-TiO₂可见光催化净化丙酮气体的性能
    3.5 N-TiO₂可见光降解丙酮气体机理分析
    3.6 本章小结
第4章 低温等离子体常压实验反应器放电特性的研究
    4.1 引言
    4.2 放电参数的测定方法
    4.3 能量密度与电源输出效率的计算方法
    4.4 不同放电参数对电源输出效率和能量密度的影响
        4.4.1 功率对电源输出效率和能量密度的影响
        4.4.2 N₂停留时间对电源输出效率和能量密度的影响
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢



本文编号：4030030