在解決日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題中,光催化技術(shù)占有重要的位置。光催化技術(shù)可使得化學(xué)反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行且反應(yīng)無(wú)二次污染。在眾多的半導(dǎo)體光催化劑中,TiO2以其活性高、熱性能好、低價(jià)而備受人們關(guān)注。但TiO2仍存在光響應(yīng)范圍窄、光生電子和空穴復(fù)合率高等缺陷,這些缺陷都極大地限制了TiO2在工業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。為解決這個(gè)問(wèn)題,研究人員提出了很多可行的TiO2改性方法。此外,微波加熱可實(shí)現(xiàn)分子水平上的加熱,具有加熱迅速、均勻、產(chǎn)物形態(tài)和顆�？煽睾铣傻戎T多優(yōu)點(diǎn)。本文采用微波輔助加熱的方法,通過(guò)制備TiO2/碳納米管復(fù)合材料,利用碳納米管與二氧化鈦的協(xié)同作用,增強(qiáng)TiO2光催化活性。本文的主要工作分為以下幾個(gè)部分：（1）使用H2O2和HNO3混合溶液,在微波加熱條件下預(yù)處理碳納米管,以去除碳納米管中無(wú)定形碳、碳納米顆粒等雜質(zhì)。純碳納米管表面光滑,懸掛鍵極少,很難與基體鍵合,通過(guò)H2O2和HNO3混合溶液預(yù)處理后,碳納米管表面帶有更多羧基或者羥基,FESEM圖譜可以看出預(yù)處理后的碳納米管分散性提高,表面纏結(jié)現(xiàn)象得到改善。（2）采用價(jià)格低廉的（NH4）2TiF6為鈦源,硼酸為F-消耗劑,碳納米管為Ti... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1. 前言
    1.1 納米TIO_2光催化材料
        1.1.1 TiO_2的晶體結(jié)構(gòu)
        1.1.2 TiO_2的能帶結(jié)構(gòu)
        1.1.3 TiO_2的光催化原理
        1.1.4 影響TiO_2光催化效率的因素
        1.1.5 TiO_2的改性研究
    1.2 碳納米管負(fù)載TIO_2的制備研究
        1.2.1 碳納米管的發(fā)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)特征
        1.2.2 碳納米管的純化
        1.2.3 TiO_2/CNTs復(fù)合材料的制備
    1.3 微波輻射加熱
        1.3.1 微波輻射加熱原理
        1.3.2 微波液相合成法的分類
        1.3.3 微波法在制備納米材料領(lǐng)域中的應(yīng)用
    1.4 課題的研究意義和內(nèi)容
        1.4.1 課題的研究意義
        1.4.2 課題的研究?jī)?nèi)容
2. 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料和藥品
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.3 主要實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 碳納米管的純化與預(yù)處理
        2.2.2 預(yù)處理后的碳納米管負(fù)載二氧化鈦
        2.2.3 模擬有機(jī)污染物染料溶液的制備
    2.3 測(cè)試方法
        2.3.1 X射線衍射(XRD)測(cè)試
        2.3.2 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)測(cè)試
        2.3.3 高分辨率透射電子顯微鏡(TEM)測(cè)試
        2.3.4 X射線能譜儀(EDS)
        2.3.5 拉曼光譜
        2.3.6 紫外-可見吸收光譜
        2.3.7 光催化性能測(cè)試
3. 結(jié)果與討論
    3.1 碳納米管的預(yù)處理與純化
        3.1.1 CNTs的預(yù)處理與純化方法
        3.1.2 預(yù)處理前后CNTs的FESEM圖
        3.1.3 預(yù)處理前后CNTs的XRD表征
        3.1.4 預(yù)處理前后CNTs負(fù)載TiO_2的FESEM圖
    3.2 TIO_2/CNTs的制備與表征
        3.2.1 反應(yīng)機(jī)理
        3.2.2 CNTs、純TiO_2并TiO_2/CNTs的XRD表征
        3.2.3 CNTs、純TiO_2和TiO_2/CNTs的FESEM圖
        3.2.4 TiO_2/CNTs的EDS分析
        3.2.5 TiO_2/CNTs的TEM測(cè)試
        3.2.6 TiO_2/CNTs的拉曼光譜分析
        3.2.7 TiO_2/CNTs的紫外-可見漫反射分析
    3.3 反應(yīng)條件對(duì)TIO_2/CNTs制備效果的影響
        3.3.1 H_3BO_3/(NH_4)_2TiF_6比例對(duì)TiO_2/CNTs制備的影響
        3.3.2 微波制備溫度對(duì)TiO_2/CNTs制備的影響
        3.3.3 微波制備時(shí)間對(duì)TiO_2/CNTs制備的影響
        3.3.4 H_3BO_3和(NH_4)_2TiF_6濃度對(duì)TiO_2/CNTs制備的影響
        3.3.5 pH對(duì)TiO_2/CNTs制備的影響
    3.4 TIO_2/CNTs光催化性能研究
        3.4.1 TiO_2/CNTs光催化機(jī)理
        3.4.2 H_3BO_3/(NH_4)_2TiF_6比例對(duì)TiO_2/CNTs光催化性能的影響
        3.4.3 微波制備溫度對(duì)TiO_2/CNTs光催化性能的影響
        3.4.4 微波制備時(shí)間對(duì)TiO_2/CNTs光催化性能的影響
        3.4.5 H_3BO_3和(NH_4)_2TiF_6濃度對(duì)TiO_2/CNTs光催化性能的影響
        3.4.6 染料濃度對(duì)TiO_2/CNTs光催化性能的影響
4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3465242