TiO₂因其催化活性高、無毒、價廉等性質(zhì)而被公認為最理想的光催化劑,但因其帶隙能大（3.2 eV）,而且光激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴復合率高等缺點而限制了實際應用。將其合成介孔結構可得到比表面積較大,催化反應活性點多的催化劑,但介孔TiO₂可見光光催化性能仍然不明顯。石墨烯具有大的比表面積和良好的導電性而引起人們的關注,合成石墨烯-TiO₂復合材料來提高TiO₂的光催化性能一度成為研究熱點,但石墨烯水溶性較差,與TiO₂復合成為一個難題,而采用Hummers法制備得到的氧化石墨烯（GO）含有羥基、羧基和環(huán)氧基等一些極性基團使得其易溶于水。本文以十二烷基磺酸鈉為模板劑,鈦酸四丁酯為鈦源采用溶膠-凝膠、水熱相結合法制備了活性較高的介孔TiO₂催化劑以及稀土Nd³⁺摻雜介孔TiO₂光催化劑,進而與氧化石墨烯進行復合,制備了系列介孔TiO₂/GO復合材料以及稀土Nd³⁺摻雜介孔TiO<... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古師范大學內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 介孔TiO_2催化劑的研究概況
        1.2.1 TiO_2催化劑的光催化反應原理
        1.2.2 介孔TiO_2催化劑的概況
        1.2.3 介孔TiO_2催化劑的制備方法
            1.2.3.1 溶膠-凝膠法
            1.2.3.2 水熱法
            1.2.3.3 微波法
        1.2.4 稀土離子摻雜介孔TiO_2催化劑
    1.3 石墨烯及其復合材料
        1.3.1 石墨烯
        1.3.2 TiO_2/石墨烯復合材料
            1.3.2.1 金屬摻雜制備TiO_2/石墨烯復合材料
            1.3.2.2 雙模板劑制備TiO_2/GO復合材料
    1.4 研究目的、意義和內(nèi)容
        1.4.1 研究目的和意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
2 光催化劑的制備和表征
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 光催化劑的制備
        2.3.1 介孔TiO_2光催化劑的制備
        2.3.2 Nd~(3+)-介孔TiO_2光催化劑的制備
            2.3.2.1 介孔TiO_2光催化劑的的制備
            2.3.2.2 Nd~(3+)-介孔TiO_2光催化劑的的制備
        2.3.3 Nd~(3+)-TiO_2/GO復合光催化劑的制備
            2.3.3.1 GO的制備
            2.3.3.2 介孔TiO_2/GO復合光催化劑的制備
            2.3.3.3 1 .5Nd-TiO_2/GO復合光催化劑的制備
        2.3.4 雙模板劑制備介孔TiO_2/GO復合光催化劑
            2.3.4.1 雙模板劑制備介孔TiO_2光催化劑
            2.3.4.2 雙模板劑制備介孔TiO_2/GO復合光催化劑
    2.4 光催化劑的表征分析
3 介孔TiO_2光催化劑的制備及光催化性能研究
    3.1 光催化性能測試
    3.2 結果與討論
        3.2.1 XRD結果與分析
        3.2.2 N_2吸附-脫附結果與分析
        3.2.3 SEM和TEM分析
        3.2.4 UV-vis光譜分析
        3.2.5 光催化性能測試結果與討論
    3.3 結論
4 稀土Nd~(3+)-介孔TiO_2光催化劑的制備及光催化性能研究
    4.1 光催化性能測試
    4.2 結果與討論
        4.2.1 XRD結果與分析
        4.2.2 N_2吸附-脫附和BJH孔徑分布分析
        4.2.3 SEM和TEM分析
        4.2.4 UV-vis光譜分析
        4.2.5 光催化性能測試結果與討論
    4.3 結論
5 稀土Nd~(3+)-介孔TiO_2/GO復合材料的制備及光催化性能研究
    5.1 光催化性能測試
    5.2 結果與討論
        5.2.1 XRD結果與分析
        5.2.2 N_2吸附-脫附和BJH孔徑分布分析
        5.2.3 SEM和TEM分析
        5.2.4 XPS結果與分析
        5.2.5 UV-vis光譜分析
        5.2.6 光催化性能測試結果與討論
    5.3 結論
6 雙模板劑制備介孔TiO_2/GO復合材料及光催化性能研究
    6.1 光催化性能測試
    6.2 結果與討論
        6.2.1 XRD結果與分析
        6.2.2 N_2吸附-脫附和BJH孔徑分布分析
        6.2.3 SEM和TEM分析
        6.2.4 FTIR光譜分析
        6.2.5 UV-vis光譜分析
        6.2.6 光催化性能測試結果與討論
    6.3 結論
7 結論
參考文獻
碩士研究生期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]介孔TiO2中空微球的制備及其光催化性能研究[J]. 石凱,李巧玲.  化學試劑. 2017(11)
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[6]GO/TiO2復合催化劑的制備及其光催化降解甲基橙[J]. 許文濤,于巖,盛瑞,邵真真,曹騰飛.  化工時刊. 2017(01)
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本文編號：3508128