Ag-AgX/TiO 2 (X=Br,Cl)等離子復(fù)合納米材料的制備及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-07-04 07:00
TiO2作為一種價(jià)格低廉、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、無毒、可反復(fù)利用的半導(dǎo)體材料被研究者廣泛研究。但是,TiO2卻只能被紫外光激發(fā)產(chǎn)生電子-空穴對(duì),進(jìn)而產(chǎn)生光催化反應(yīng)。在太陽光的組成成分中,紫外光僅僅占到5%左右,也就是說,當(dāng)半導(dǎo)體的禁帶寬度較大(大于3.1 eV)時(shí),就不能有效的利用太陽能和人造的可見光源,因此TiO2半導(dǎo)體的量子產(chǎn)率偏低。為了克服半導(dǎo)體的這一弱點(diǎn),發(fā)展新型可見光驅(qū)動(dòng)高效光催化劑也一直是光催化研究者的研究目標(biāo)。近來,銀基半導(dǎo)體光催化劑基于其表面等離子體共振效應(yīng)而受到越來越多人關(guān)注,尤其是Ag/AgX(X=Cl,Br)型催化劑,因其出色的光催化能力在很多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,并且受到研究者的深入研究。我們通過一系列的制備實(shí)驗(yàn)將其均勻的負(fù)載在TiO2納米纖維上,并通過控制實(shí)驗(yàn)條件控制納米顆粒的大小和形貌,不僅解決了Ag/AgX的團(tuán)聚問題,同時(shí),Ag/AgX的負(fù)載也對(duì)Ti O2產(chǎn)生有效的表面修飾作用。利用Ag納米顆粒的表面等離子體共振效應(yīng),Ag-AgX/TiO2的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)和Ag、AgX和TiO2三者協(xié)同作用,增強(qiáng)了體系對(duì)可見光的吸收、加速了光生電子和空穴對(duì)的分離,極大程度增強(qiáng)了催化劑的催化...
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 水資源現(xiàn)狀
1.1.2 有機(jī)廢水特點(diǎn)以及處理方法
1.1.3 太陽能的利用
1.2 光催化技術(shù)概述及研究現(xiàn)狀
1.2.1 光催化的發(fā)展
1.2.2 光催化劑的改性研究
1.3 光催化反應(yīng)機(jī)理
1.4 表面等離子體光催化材料
1.4.1 定義
1.4.2 Ag-AgX/TiO_2(X=Cl,Br)型光催化材料
1.5 本論文的研究目的和內(nèi)容
1.5.1 研究目的和意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器設(shè)備及分析表征方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.1.2 試劑
2.2 分析表征方法
2.2.1 X射線衍射(XRD)
2.2.2 掃描電子顯微鏡(FESEM)
2.2.3 投射電子顯微鏡(TEM)
2.2.4 X射線光電子能譜(XPS)
2.2.5 紫外可見吸收光譜(UV-Vis)
2.2.6 光致發(fā)光光譜(PL)
第三章 Ag–AgBr/TiO_2的制備及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 Ag–AgBr/TiO_2光催化劑的制備
3.2.2 Ag-AgBr/TiO_2光催化性能測試
3.2.3 亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 X射線衍射(XRD)分析
3.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
3.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)和高分辨率透射電鏡 (HRTEM) 分析
3.3.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
3.3.5 紫外-可見漫反射(UV-Vis DRS)分析
3.3.6 光致發(fā)光(PL)分析
3.3.7 不同條件下催化劑對(duì)亞甲基藍(lán)降解效果對(duì)比
3.3.8 Ag-Ag Br/TiO_2催化劑的穩(wěn)定性、循環(huán)利用性分析
3.4 催化劑光催化機(jī)理探討
3.5 本章小結(jié)
第四章 Ag–AgCl/TiO_2的制備及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 Ag–AgCl/TiO_2的制備
4.2.2 Ag-AgCl/TiO_2光催化性能測試
4.2.3 苯酚標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 X射線衍射(XRD)分析
4.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
4.3.3 X射線光電子能譜(XPS)分析
4.3.4 紫外-可見漫反射(UV-Vis DRS)分析
4.3.5 光致發(fā)光(PL)分析
4.3.6 不同條件下催化劑對(duì)苯酚降解效果對(duì)比
4.3.7 Ag-AgCl/TiO_2催化劑的穩(wěn)定性、循環(huán)利用性研究
4.4 Ag-AgCl/TiO_2催化劑光催化機(jī)理探討
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論以及展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超聲波制備介孔結(jié)構(gòu)的氮摻雜TiO2納米晶及其可見光催化性能(英文)[J]. 周晚琴,余長林,樊啟哲,魏龍福,陳建釵,YU Jimmy C. 催化學(xué)報(bào). 2013(06)
[2]Pt/BiOCl納米片的制備、表征及其光催化性能[J]. 余長林,陳建釵,操芳芳,李鑫,樊啟哲,YU Jimmy,魏龍福. 催化學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]過渡金屬摻雜二氧化鈦光催化性能的研究[J]. 吳樹新,馬智,秦永寧,賈立山,黎洪瑞. 感光科學(xué)與光化學(xué). 2005(02)
[4]納米TiO2稀土元素?fù)诫s改性與光催化性能研究[J]. 吳玉程,陳挺松,解挺,李廣海,鄭治祥,張立德. 功能材料. 2005(01)
本文編號(hào):3264284
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 水資源現(xiàn)狀
1.1.2 有機(jī)廢水特點(diǎn)以及處理方法
1.1.3 太陽能的利用
1.2 光催化技術(shù)概述及研究現(xiàn)狀
1.2.1 光催化的發(fā)展
1.2.2 光催化劑的改性研究
1.3 光催化反應(yīng)機(jī)理
1.4 表面等離子體光催化材料
1.4.1 定義
1.4.2 Ag-AgX/TiO_2(X=Cl,Br)型光催化材料
1.5 本論文的研究目的和內(nèi)容
1.5.1 研究目的和意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器設(shè)備及分析表征方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.1.2 試劑
2.2 分析表征方法
2.2.1 X射線衍射(XRD)
2.2.2 掃描電子顯微鏡(FESEM)
2.2.3 投射電子顯微鏡(TEM)
2.2.4 X射線光電子能譜(XPS)
2.2.5 紫外可見吸收光譜(UV-Vis)
2.2.6 光致發(fā)光光譜(PL)
第三章 Ag–AgBr/TiO_2的制備及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 Ag–AgBr/TiO_2光催化劑的制備
3.2.2 Ag-AgBr/TiO_2光催化性能測試
3.2.3 亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 X射線衍射(XRD)分析
3.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
3.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)和高分辨率透射電鏡 (HRTEM) 分析
3.3.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
3.3.5 紫外-可見漫反射(UV-Vis DRS)分析
3.3.6 光致發(fā)光(PL)分析
3.3.7 不同條件下催化劑對(duì)亞甲基藍(lán)降解效果對(duì)比
3.3.8 Ag-Ag Br/TiO_2催化劑的穩(wěn)定性、循環(huán)利用性分析
3.4 催化劑光催化機(jī)理探討
3.5 本章小結(jié)
第四章 Ag–AgCl/TiO_2的制備及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 Ag–AgCl/TiO_2的制備
4.2.2 Ag-AgCl/TiO_2光催化性能測試
4.2.3 苯酚標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 X射線衍射(XRD)分析
4.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
4.3.3 X射線光電子能譜(XPS)分析
4.3.4 紫外-可見漫反射(UV-Vis DRS)分析
4.3.5 光致發(fā)光(PL)分析
4.3.6 不同條件下催化劑對(duì)苯酚降解效果對(duì)比
4.3.7 Ag-AgCl/TiO_2催化劑的穩(wěn)定性、循環(huán)利用性研究
4.4 Ag-AgCl/TiO_2催化劑光催化機(jī)理探討
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論以及展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超聲波制備介孔結(jié)構(gòu)的氮摻雜TiO2納米晶及其可見光催化性能(英文)[J]. 周晚琴,余長林,樊啟哲,魏龍福,陳建釵,YU Jimmy C. 催化學(xué)報(bào). 2013(06)
[2]Pt/BiOCl納米片的制備、表征及其光催化性能[J]. 余長林,陳建釵,操芳芳,李鑫,樊啟哲,YU Jimmy,魏龍福. 催化學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]過渡金屬摻雜二氧化鈦光催化性能的研究[J]. 吳樹新,馬智,秦永寧,賈立山,黎洪瑞. 感光科學(xué)與光化學(xué). 2005(02)
[4]納米TiO2稀土元素?fù)诫s改性與光催化性能研究[J]. 吳玉程,陳挺松,解挺,李廣海,鄭治祥,張立德. 功能材料. 2005(01)
本文編號(hào):3264284
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