自TiO2被發(fā)現(xiàn)能夠在光輻射下催化水發(fā)生氧化還原反應(yīng)并產(chǎn)生氫氣以來,以納米結(jié)構(gòu)TiO2為代表的半導(dǎo)體光催化材料,因其具有高的催化活性、良好的穩(wěn)定性、能夠降解有機(jī)污染物以及廉價無毒等優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)用消毒殺菌、生活廢水和工業(yè)廢水處理、建筑功能涂料、室內(nèi)裝修裝飾材料以及太陽能電池等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。硅藻土是一種具有納米級孔徑的天然多孔材料,具有比表面積大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、吸附能力強(qiáng)、無毒等優(yōu)點(diǎn),是納米TiO2良好的載體材料。通過硅藻土和TiO2光催化劑的協(xié)同作用,最終實(shí)現(xiàn)其對甲醛的高效吸附和降解。因此,開發(fā)高性能的改性TiO2/硅藻土復(fù)合材料具有重要的理論研究價值和實(shí)際應(yīng)用前景。本課題工作先用溶膠凝膠法制備出了純TiO2、V-TiO2、N-TiO2以及V-N-TiO2,并通過測試選出了不同離子摻雜的最佳摻雜量;然后用綜合法對內(nèi)蒙低品位的硅藻土（DE）進(jìn)行了提純,使其達(dá)到國家一級土的標(biāo)準(zhǔn);最后采用溶膠凝膠法,以鈦酸丁酯為原料與提純后的硅藻土制成了純TiO2/DE、V-TiO2/DE、N-TiO2/DE以及V-N-TiO2/DE復(fù)合材料。進(jìn)一步,通過掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 納米TiO_2光催化劑
        1.2.1 納米TiO_2光催化劑發(fā)展歷史
        1.2.2 納米TiO_2光催化劑晶體結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)
        1.2.3 納米TiO_2光催化劑催化機(jī)理
        1.2.4 納米TiO_2光催化劑改性方法及性能研究進(jìn)展
    1.3 硅藻土
        1.3.1 硅藻土形貌結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)
        1.3.2 硅藻土提純方法
    1.4 TiO_2-硅藻土復(fù)合材料的制備及其性能研究進(jìn)展
    1.5 本論文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及方法
    2.1 試驗(yàn)原料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
    2.3 試驗(yàn)方法及原理
        2.3.1 改性納米TiO_2制備方法和原理
        2.3.2 硅藻土提純方法和原理
        2.3.3 改性TiO_2/硅藻土復(fù)合材料制備方法及原理
    2.4 組織與性能表征方法
        2.4.1 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.4.2 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.4.3 X射線衍射（XRD）
        2.4.4 傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）
        2.4.5 X射線光電子能譜（XPS）
        2.4.6 紫外-可見吸收光譜（UV-Vis）
        2.4.7 光催化性能測試
        2.4.8 孔徑及比表面積分析
        2.4.9 燒失量分析
        2.4.10 甲醛吸附性能測試
第3章 改性TiO_2的制備及組織與光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 改性TiO_2的制備
    3.3 改性TiO_2結(jié)構(gòu)和性能分析
        3.3.1 改性TiO_2粉體形貌
        3.3.2 改性TiO_2的相組成
        3.3.3 摻雜改性對TiO_2結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.4 改性TiO_2的光吸收性能
        3.3.5 改性TiO_2的光催化性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 硅藻土提純工藝及吸附甲醛機(jī)理研究
    4.1 引言
    4.2 硅藻土提純方案
    4.3 提純工藝對硅藻土成分和結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.1 不同粒徑硅藻土結(jié)構(gòu)與成分分析
        4.3.2 酸洗對硅藻土結(jié)構(gòu)與成分的影響
        4.3.3 焙燒燒失量與成分變化
        4.3.4 綜合法提純效果
    4.4 硅藻土吸附甲醛機(jī)理研究
        4.4.1 硅藻土孔徑及比表面積分析
        4.4.2 硅藻土提純前后吸附甲醛性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 改性TiO_2/硅藻土復(fù)合材料制備及降解甲醛性能研究
    5.1 引言
    5.2 改性TiO_2/硅藻土復(fù)合材料的制備
    5.3 改性TiO_2/硅藻土復(fù)合粉體結(jié)構(gòu)
        5.3.1 改性TiO_2/硅藻土復(fù)合粉體形貌與結(jié)構(gòu)
        5.3.2 改性TiO_2/硅藻土復(fù)合粉體相組成
        5.3.3 改性TiO_2/硅藻土復(fù)合粉體的化學(xué)結(jié)合態(tài)與改性機(jī)理
        5.3.4 改性TiO_2/硅藻土復(fù)合粉體光吸收性能
        5.3.5 改性TiO_2/硅藻土復(fù)合材料吸附降解甲醛性能
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]制備條件對TiO2晶型結(jié)構(gòu)及光催化性能的影響[J]. 劉玉忠,劉曉宇,李瑞,龔斌,郝艷,趙穎,席北斗,王麗君.  廣東化工. 2015(22)
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[6]離子摻雜改性TiO2光催化劑的研究進(jìn)展[J]. 汪濱,鄭水林.  中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊. 2014(03)
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[8]我國硅藻土的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 楊浩文,高文元.  中國陶瓷工業(yè). 2013(03)
[9]室內(nèi)空氣中的甲醛[J]. 王琦.  中國醫(yī)藥指南. 2012(25)
[10]論室內(nèi)空氣甲醛污染[J]. 蘇海濤,謝麗波,關(guān)秀蓮,于明月,解名環(huán),寇泊洋.  中國現(xiàn)代醫(yī)生. 2012(08)

博士論文
[1]改性納米二氧化鈦的光催化性能研究[D]. 王姝.吉林大學(xué) 2014



本文編號：3485574