水污染已經(jīng)成為影響人類健康和制約經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境危機(jī)之一。二氧化鈦（TiO₂）作為一種優(yōu)良的紫外光光催化材料,可有效去除污水中的污染染料,但一般只能在紫外線下被激發(fā)利用太陽光的5%。因此,提高其在日光下的光催化效率可有效降低降解成本。同時(shí)由于水污染嚴(yán)重,且因一般藥物等污染物在水體中濃度較低,急需研究開發(fā)現(xiàn)場快速分析檢測技術(shù),如檢測靈敏度高的表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)（SERS）,開發(fā)性能穩(wěn)定、適用性強(qiáng)的高靈敏度的基底是實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵。本文通過對銀納米線（Ag NW）與TiO₂復(fù)合材料界面間的連接程度獲得對表面增強(qiáng)拉曼光譜信號的影響規(guī)律,探索高敏感性和高可靠性的復(fù)合材料基底的低成本制造方法,促進(jìn)對水體痕量污染物檢測的應(yīng)用。從Ag NWs與TiO₂復(fù)合材料制備出發(fā),調(diào)整TiO₂半導(dǎo)體的禁帶寬度,擴(kuò)大光響應(yīng)波長范圍以及促進(jìn)光生載流子的分離,從而提高光催化效率。使用化學(xué)法和物理法制備了兩種類型的Ag NWs/TiO₂復(fù)合材料,制備的核殼結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定,基底薄膜均勻。以有機(jī)染料羅丹明B為目標(biāo)... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市211工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

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光催化反應(yīng)機(jī)理

第一章緒論6圖1-2二氧化鈦光催化機(jī)理1.3二氧化鈦的改性方法1.3.1光催化改性方法由于其寬帶隙，TiO2只能通過用高于或等于半導(dǎo)體帶隙的光照射來刺激其電子躍遷并產(chǎn)生光催化作用，因此它通常使用波長較長的紫外線，而不是波長較長的紅外線或太陽光。生成的電子和空穴非常容易在催化劑的表面或內(nèi)部復(fù)合（約90％）。這些缺陷極大地限制了其在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用。改性TiO2或與其他技術(shù)組合使用可以有效提高光催化效率，使其能夠有效地應(yīng)用于食品等各個(gè)領(lǐng)域。目前，常采用的改性方法有復(fù)合半導(dǎo)體、摻雜金屬離子和沉積改性等，也可與膜分離技術(shù)、超聲技術(shù)、高壓技術(shù)等結(jié)合，表1-1為不同材料對染料的降解效果。表1-1不同材料對染料的降解效果

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文91.4.2光催化性能及應(yīng)用銀納米材料根據(jù)表面形貌的不同有著不同的特性，如銀納米顆粒具有納米顆粒尺寸效應(yīng)，銀納米線及銀納米片具有比表面積大的特性，銀納米立方塊具有納米粒子表面活性能大的特性，其中表面活性能大即表示納米粒子在表面存在較多空穴和缺陷從而導(dǎo)致其不穩(wěn)定，容易與其他分子相結(jié)合。根據(jù)以上特性，銀納米結(jié)構(gòu)可具有催化效果。YugangSun等人（SunY,2010）經(jīng)由過程乙二醇還原硝酸銀制備銀納米線，并在氯化鐵溶液中構(gòu)成構(gòu)成AgCl/Au納米線光催化劑。這類催化劑在可見光下有較強(qiáng)的吸附性和化學(xué)穩(wěn)定性，并可在催化降解亞甲基藍(lán)份子在數(shù)小時(shí)內(nèi)，是一種較為有用的情況催化劑。SukFunChin等人（ChinSF,2011）制備銀納米線利用醇熱法合成并經(jīng)由過程溶膠凝膠法制備出銀納米線二氧化鈦核殼結(jié)構(gòu)。該復(fù)合結(jié)構(gòu)增加了電荷載流子的運(yùn)動，并且對紫外區(qū)域中的亞甲基藍(lán)分子具有良好的降解效果，因此反映了良好的光催化性能。如圖1-4為Ag/AgCl-LCO的光催化材料的降解效果以及原理分析。圖1-3各種納米結(jié)構(gòu)對大腸桿菌、枯草桿菌、金黃色葡萄糖球菌的影響（WeiS,2015）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]柔性等離子體銀納米線膜用于快速現(xiàn)場表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測[D]. 史玉娥.山東大學(xué) 2016

碩士論文
[1]二氧化鈦納米材料的制備、改性及光催化性能研究[D]. 王紫怡.吉林大學(xué) 2017
[2]二氧化鈦薄膜光催化降解典型室內(nèi)空氣污染物的研究[D]. 于浩.燕山大學(xué) 2012



本文編號：3614332