光催化作為解決能源和環(huán)境問(wèn)題的理想、有效的方法之一,制備新型高效的光催化材料是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。結(jié)合習(xí)總書(shū)記提出“中國(guó)夢(mèng)”后人們對(duì)人居環(huán)境“綠色夢(mèng)”的追求及本學(xué)科木材科學(xué)的研究,以天然可再生的生物質(zhì)材料（木材、木粉及蝶翅）為基質(zhì),負(fù)載無(wú)機(jī)微納米材料,構(gòu)建綠色化、功能化、舒適化的生物質(zhì)基復(fù)合材料。生物質(zhì)材料的特殊多層次結(jié)構(gòu),如木材的多孔結(jié)構(gòu)、蝶翅的鱗片結(jié)構(gòu),以及其組成成分中富含羥基、氨基等具有吸附作用的基團(tuán),是無(wú)機(jī)微納米粒子成核及生長(zhǎng)的位點(diǎn),因此,通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱合成和銀鏡反應(yīng),將生物質(zhì)的優(yōu)勢(shì)與具有特殊功能的無(wú)機(jī)材料完美結(jié)合�；谀静牡膶�(shí)際應(yīng)用,進(jìn)一步通過(guò)表面低表面能物質(zhì)改性處理,可改善木材的固有缺陷,提高木材表面的超疏水、超雙疏性能,同時(shí)無(wú)機(jī)微納米粒子賦予了木材抑菌、光催化降解、負(fù)氧離子釋放及氣體傳感等多功能特性。通過(guò)煅燒處理,將生物質(zhì)材料中富含的非金屬元素碳摻雜入無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料中,復(fù)制生物質(zhì)模板的結(jié)構(gòu),并通過(guò)碳摻雜提高半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)特征,得到新型高效的生物質(zhì)衍生碳摻雜的半導(dǎo)體氣敏材料。本論文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論總結(jié)為以下幾點(diǎn):（1）以低溫水熱合成法和低表面能物質(zhì)氟硅烷修飾,得到超疏水T... 

【文章頁(yè)數(shù)】：138 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化的發(fā)展
    1.3 光催化材料存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)
    1.4 光催化材料的修飾
        1.4.1 過(guò)渡金屬離子摻雜
        1.4.2 貴金屬沉積
        1.4.3 非金屬元素?fù)诫s
        1.4.4 半導(dǎo)體光催化劑復(fù)合
        1.4.5 共摻雜
    1.5 半導(dǎo)體光催化材料的應(yīng)用
        1.5.1 光催化產(chǎn)氫產(chǎn)氧
        1.5.2 光催化降解
        1.5.3 負(fù)氧離子釋放
        1.5.4 氣敏傳感器
    1.6 木質(zhì)基光催化材料的研究進(jìn)展
        1.6.1 國(guó)內(nèi)外木質(zhì)基光催化材料的研究現(xiàn)狀
        1.6.2 木質(zhì)基光催化材料的制備方法
    1.7 本論文的選題意義、研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
        1.7.1 選題思路
        1.7.2 研究?jī)?nèi)容
        1.7.3 創(chuàng)新點(diǎn)
2 超疏水TiO_2/木材復(fù)合材料的制備及性能研究
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 材料與試劑
        2.2.2 TiO_2/木材復(fù)合材料的制備
        2.2.3 TiO_2/木材復(fù)合材料的超疏水表面改性
        2.2.4 表征方法
    2.3 結(jié)果分析
        2.3.1 TiO_2/木材復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)
        2.3.2 表面改性后TiO_2/木材復(fù)合材料的微觀形貌
        2.3.3 表面改性后TiO_2/木材復(fù)合材料的熱分析
        2.3.4 表面改性后TiO_2/木材復(fù)合材料的超疏水、耐酸、抗紫外及耐久性研究
        2.3.5 超疏水表面的形成機(jī)理
    2.4 本章小結(jié)
3 超疏水、抑菌的Ag/TiO_2/木材復(fù)合材料的制備及光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 材料與試劑
        3.2.2 Ag/TiO_2/木材復(fù)合材料的制備
        3.2.3 Ag/TiO_2/木材復(fù)合材料的表面改性
        3.2.4 表征方法
        3.2.5 可見(jiàn)光降解苯酚試驗(yàn)
        3.2.6 抑菌實(shí)驗(yàn)
    3.3 結(jié)果分析
        3.3.1 超疏水Ag/TiO_2/木材復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 超疏水Ag/TiO_2/木材復(fù)合材料的潤(rùn)濕性分析
        3.3.3 超疏水Ag/TiO_2/木材復(fù)合材料的抑菌性能分析
        3.3.4 超疏水Ag/TiO_2/木材復(fù)合材料的光催化性能分析
    3.4 本章小結(jié)
4 超雙疏抗菌型TiO_2/Cu_2O/木材復(fù)合材料的制備及負(fù)氧離子釋放的性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 材料與試劑
        4.2.2 TiO_2/Cu_2O/木材復(fù)合材料的制備
        4.2.3 TiO_2/Cu_2O/木材復(fù)合材料的表面改性
        4.2.4 表征方法
        4.2.5 紫外光照射釋放負(fù)氧離子的測(cè)定
        4.2.6 TiO_2/Cu_2O/木材的抑菌試驗(yàn)
    4.3 結(jié)果分析
        4.3.1 TiO_2/Cu_2O/木材復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 TiO_2/Cu_2O/木材復(fù)合材料的潤(rùn)濕性分析
        4.3.3 超疏水TiO_2/Cu_2O/木材復(fù)合材料的負(fù)氧離子釋放性能分析
        4.3.4 負(fù)氧離子釋放性能的機(jī)理分析
        4.3.5 TiO_2/Cu_2O/木材復(fù)合材料的抗菌性分析
    4.4 本章小結(jié)
5 木質(zhì)基WO_3/TiO_2光催化劑的制備及其光催化降解有機(jī)染料的研究
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 材料與試劑
        5.2.2 木質(zhì)基WO_3/TiO_2光催化劑的制備
        5.2.3 表征方法
        5.2.4 光催化性能測(cè)定
    5.3 結(jié)果分析
        5.3.1 木質(zhì)基WO_3/TiO_2光催化劑的結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 木質(zhì)基WO_3/TiO_2光催化劑的比表面積及孔隙分析
        5.3.3 木質(zhì)基WO_3/TiO_2光催化劑的光催化性能分析
    5.4 本章小結(jié)
6 生物質(zhì)衍生碳摻雜Bi_2WO_6的制備及氣敏性能研究
    6.1 引言
    6.2 材料與方法
        6.2.1 材料與試劑
        6.2.2 生物質(zhì)衍生碳摻雜Bi_2WO_6的制備
        6.2.3 表征方法
        6.2.4 氣敏元件的制備及測(cè)試
    6.3 結(jié)果分析
        6.3.1 生物質(zhì)衍生碳摻雜Bi_2WO_6的結(jié)構(gòu)表征
        6.3.2 生物質(zhì)衍生碳摻雜Bi_2WO_6的比表面積及孔隙分析
        6.3.3 生物質(zhì)衍生碳摻雜Bi_2WO_6的氣敏性能分析
        6.3.4 氣敏性能的機(jī)理分析
    6.4 本章小結(jié)
7 仿生蝶翅結(jié)構(gòu)制備生物質(zhì)衍生碳摻雜TiO_2及光催化氣敏系統(tǒng)的研究
    7.1 引言
    7.2 材料與方法
        7.2.1 材料與試劑
        7.2.2 生物質(zhì)衍生碳摻雜TiO_2的制備
        7.2.3 表征方法
        7.2.4 氣敏元件的制備及測(cè)試
        7.2.5 光催化氣敏系統(tǒng)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的持久性氣敏測(cè)試
    7.3 結(jié)果分析
        7.3.1 生物質(zhì)衍生碳摻雜TiO_2的結(jié)構(gòu)表征
        7.3.2 生物質(zhì)衍生碳摻雜TiO_2的比表面積及孔隙分析
        7.3.3 生物質(zhì)衍生碳摻雜TiO_2的氣敏性能分析
        7.3.4 生物質(zhì)衍生碳摻雜TiO_2的光催化性能分析
        7.3.5 機(jī)理分析
        7.3.6 光催化氣敏系統(tǒng)的持久性VOCs氣敏測(cè)試
    7.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1. 結(jié)論
    2. 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
東北林業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文修改情況確認(rèn)表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]木材表面Fe3+摻雜TiO2/SiO2復(fù)合膜構(gòu)建及其光催化性能[J]. 玄路寧,劉志高,符韻林.  林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]摻雜型Bi2WO6可見(jiàn)光光催化材料的最新研究進(jìn)展[J]. 鄭化杰,孟繁梅,關(guān)毅,朱嬌.  功能材料. 2016(12)
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[6]納米ZnO氣敏傳感器研究進(jìn)展[J]. 宣天美,尹桂林,葛美英,林琳,何丹農(nóng).  材料導(dǎo)報(bào). 2015(01)
[7]納米MnO2改性木材對(duì)甲醛的光催化降解研究[J]. 劉辛燕,薛靜,何淑娟,仝莉,馬曉軍.  西北林學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(03)
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博士論文
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碩士論文
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[2]層狀四鈦酸鉀復(fù)合物的制備、表征及光催化性能研究[D]. 卞凱麗.南京理工大學(xué) 2017
[3]非金屬自摻雜（S,C）-TiO2的制備與光催化性能研究[D]. 李峰.山西師范大學(xué) 2015
[4]基于自然生物模板的半導(dǎo)體功能材料及其氣敏性能的研究[D]. 宋寧寧.河南師范大學(xué) 2013
[5]納米二氧化鈦形貌控制合成與光催化活性[D]. 徐凜.湖北師范學(xué)院 2012
[6]多功能負(fù)氧離子紡織品的研究與開(kāi)發(fā)[D]. 陶榮.浙江理工大學(xué) 2012
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本文編號(hào)：3650287