在半導(dǎo)體光催化領(lǐng)域,二氧化鈦?zhàn)鳛榇硇圆牧?一直是科研工作者的重點(diǎn)研究對象,近年來的研究更傾向于暴露晶面以及其三維結(jié)構(gòu)等方面。特別是自2008年以來,一篇Nature上的報(bào)道指出,通過F原子調(diào)控二氧化鈦（001）晶面的表面自由能,制備了暴露（001）晶面占有比達(dá)到47%的TiO₂,從此研究者對高能（001）晶面的探索更加的全面深入�；诙趸伖獯呋木窒扌�、改性的關(guān)鍵因素以及新材料和新理論的突破,本課題從三個(gè)方面提高二氧化鈦的光催化性能。第一、本課題將Ti（SO₄）₂作為鈦源,NH4HF2作為氟源,采用水熱法制備出了暴露（001）晶面且暴露比較大的二氧化鈦空心微球。當(dāng)氟鈦比為2時(shí),制備暴露（001）晶面的TiO₂空心微球,以10mg/L的羅丹明B溶液作為模擬降解的污染物,評價(jià)了不同水熱反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間制備的TiO₂中空微球的光催化活性。結(jié)果表明:反應(yīng)溫度為200℃,反應(yīng)時(shí)間為12h下制備的TiO₂中空微球具有最佳的光催化活性,在50min時(shí)能夠?qū)?0m... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 TiO_2的晶體結(jié)構(gòu)
    1.2 二氧化鈦光催化機(jī)理
    1.3 TiO_2光催化局限與改性
        1.3.1 離子摻雜
        1.3.2 貴金屬沉積
        1.3.3 半導(dǎo)體復(fù)合
        1.3.4 特殊形貌化
        1.3.5 暴露高能晶面
    1.4 石墨烯的制備
    1.5 課題研究意義以及主要研究內(nèi)容
        1.5.1 研究目的及意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 表征手段
        2.3.1 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
        2.3.2 冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡分析(FESEM)
        2.3.3 透射電子顯微鏡分析(TEM)
        2.3.4 X-射線衍射分析(XRD)
        2.3.5 能譜分析(EDS)
        2.3.6 紅外光譜分析(IR)
        2.3.7 熱重分析(TGA)
        2.3.8 紫外-可見固體漫反射光譜(UV-Vis DRS)分析
        2.3.9 熒光光譜分析
        2.3.10 紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)分析
        2.3.11 光催化性能測試分析
        2.3.12 殺菌性能測試分析
3 暴露(001)晶面二氧化鈦空心微球的制備及表征
    3.1 實(shí)驗(yàn)方案
    3.2 氟鈦比對樣品形貌以及光催化活性的影響
        3.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        3.2.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)分析
        3.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        3.2.4 X射線衍射(XRD)分析
        3.2.5 光催化性能評價(jià)
        3.2.6 TiO_2微球形成機(jī)理及產(chǎn)率分析
    3.3 水熱反應(yīng)溫度的影響
        3.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        3.3.2 X射線衍射(XRD)分析
        3.3.3 光催化性能評價(jià)
    3.4 水熱反應(yīng)時(shí)間的影響
        3.4.1 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        3.4.2 X射線衍射(XRD)分析
        3.4.3 光催化性能評價(jià)
    3.5 本章小結(jié)
4 Ag/TiO_2空心微球的制備及光催化殺菌性能的研究
    4.1 Ag/TiO_2復(fù)合材料的制備
    4.2 納米銀沉積機(jī)理
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        4.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        4.3.3 X射線衍射(XRD)分析
        4.3.4 能譜(EDS)分析
        4.3.5 熒光光譜分析
        4.3.6 光催化性能評價(jià)
        4.3.7 殺菌性能評價(jià)
    4.4 本章小結(jié)
5 石墨烯的制備與表征
    5.1 氧化石墨烯的制備
    5.2 氧化石墨烯的還原
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 紅外光譜(IR)分析
        5.3.2 石墨烯掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        5.3.3 石墨烯透射電子顯微鏡(TEM)分析
        5.3.4 X射線衍射(XRD)分析
        5.3.5 紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)分析
        5.3.6 熱重(TGA)分析
        5.3.7 石墨烯吸附性能研究
    5.4 本章小結(jié)
6 TiO_2/RGO復(fù)合材料的制備及其光催化性能研究
    6.1 TiO_2/RGO復(fù)合材料的制備
        6.1.1 一步水熱法制備TiO_2/RGO復(fù)合材料
        6.1.2 兩步水熱法制備TiO_2/RGO復(fù)合材料
    6.2 兩種方法制備復(fù)合材料的物料投入量
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        6.3.2 X射線衍射(XRD)分析
        6.3.3 紫外-可見固體漫反射光譜(UV-Vis DRS)分析
        6.3.4 紅外光譜(FT-IR)分析
        6.3.5 光催化性能評價(jià)
    6.4 本章小結(jié)
7 Ag-TiO_2/RGO復(fù)合材料的制備及催化殺菌性能
    7.1 Ag-TiO_2/RGO復(fù)合材料復(fù)合材料的制備
    7.2 結(jié)果與表征
        7.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        7.2.2 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        7.2.3 X射線衍射(XRD)分析
        7.2.4 能譜(EDS)分析
        7.2.5 光催化性能評價(jià)
        7.2.6 催化劑循環(huán)使用效率評價(jià)
        7.2.7 殺菌性能評價(jià)
    7.3 本章小結(jié)
8 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]中國華北西北地區(qū)地表水微生物指標(biāo)調(diào)查及研究[D]. 滿江紅.安徽醫(yī)科大學(xué) 2013
[3]高分散性石墨烯的制備[D]. 李晶.上海交通大學(xué) 2013
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本文編號：3595211