p-n型Cu 2 O/TiO 2 異質(zhì)結(jié)納米材料的結(jié)構(gòu)及其光催化性能研究
發(fā)布時間:2022-10-04 19:30
納米TiO2具有光化學(xué)穩(wěn)定性好、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點在可再生能源利用和環(huán)境保護等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。但由于其只能吸收紫外光,這就極大限制了納米TiO2在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。為了擴展納米TiO2的光響應(yīng)范圍,本文以p-n型Cu2O/TiO2異質(zhì)結(jié)納米材料為主要研究對象,分別研究了納米TiO2顆粒和鈦酸鹽納米管負載納米Cu2O的復(fù)合光催化劑的光催化性能,以及探討了納米Cu2O的粒徑大小對復(fù)合納米材料光催化性能的影響,為制備高效的異質(zhì)結(jié)納米復(fù)合光催化材料提供了參考,具體內(nèi)容如下: 以商用的TiO2(P25)為原材料水熱制備鈦酸鹽納米管(TNTS),再用浸漬還原法將納米Cu2O還原在P25和TNTS表面上,合成Cu2O/P25和Cu2O/TNTS(方法A),然后將合成的Cu2O/P25進一步水熱合成Cu2O/TNTS(方法B),通過XRD表明,還原法制備的Cu2O純度較高,TEM和SEM表明Cu2O以2-3nm小顆粒形式負載在P25和TNTS表面,Cu2O/TNTS(方法B)具有較好的形貌,而Cu2O/TNTS(方法A)納米管有所斷裂,N2吸附-脫附表明Cu2O/TNTS(方法B...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
目錄
中文摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 背景
1.2 文獻綜述
1.2.1 納米 TiO_2概述
1.2.2 納米 Cu_2O 概述
1.2.3 p-n 異質(zhì)結(jié)用于光催化的基本原理
1.2.4 p-n 型 Cu_2O/TiO_2異質(zhì)結(jié)納米材料光催化反應(yīng)的研究進展
1.3 本課題的選題思路及研究內(nèi)容
參考文獻
第二章 還原法制備的 Cu_2O/TiO_2異質(zhì)結(jié)納米顆粒及其光催化性能
2.1 引言
2.2 實驗
2.2.1 主要試劑和儀器
2.2.2 實驗方法和步驟
2.3 實驗結(jié)果與討論
2.3.1 Cu_2O/TiO_2顆粒的表征
2.3.1.1 XRD 表征
2.3.1.2 XPS 表征
2.3.1.3 SEM 與 TEM 表征
2.3.1.4 PL 表征
2.3.1.5 DRS 表征
2.3.2 光催化性能實驗
2.3.2.1 光催化降解裝置
2.3.2.2 對亞甲基藍的光催化降解性能
2.3.3 Cu_2O/TiO_2復(fù)合材料中 Cu_2O 顆粒的粒徑調(diào)控
本章小結(jié)
參考文獻
第三章 還原法制備的 Cu_2O/TNTS 及其光催化性能(方法 A)
3.1 引言
3.2 實驗
3.2.1 主要試劑和儀器
3.2.2 實驗方法和步驟
3.2.2.1 TNTS 的合成
3.2.2.2 Cu_2O/TNTS 的制備
3.2.2.3 Cu_2O/TNTS 中 Cu_2O 粒徑的調(diào)控
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 Cu_2O/TNTS 的表征
3.3.1.1 XRD 表征
3.3.1.2 SEM 與 TEM 表征
3.3.1.3 DRS 表征
3.3.1.4 N2吸附-脫附表征
3.3.2 吸附性能實驗
3.3.3 光催化性能實驗
3.3.4 Cu_2O/TNTS 復(fù)合材料中 Cu_2O 顆粒的粒徑調(diào)控
本章小結(jié)
參考文獻
第四章 水熱法制備的 Cu_2O/TNTS 及其光催化性能(方法 B)
4.1 引言
4.2 實驗
4.2.1 主要試劑和儀器
4.2.2 實驗方法和步驟
4.3 實驗結(jié)果與討論
4.3.1 Cu_2O/TNTS 的表征
4.3.1.1 XRD 表征
4.3.1.2 SEM 與 TEM 表征
4.3.1.3 PL 表征
4.3.1.4 DRS 表征
4.3.1.5 N_2吸附-脫附表征
4.3.2 吸附實驗結(jié)果與討論
4.3.2.1 吸附性能實驗
4.3.2.2 吸附重復(fù)性實驗
4.3.3 光催化性能實驗
本章小結(jié)
參考文獻
第五章 兩種方法制備的 Cu_2O/TNTS 對比
5.1 引言
5.2 實驗方法對比
5.3 光催化劑表征對比
5.3.1 XRD 表征對比
5.3.2 SEM 與 TEM 表征對比
5.3.3 N_2吸附-脫附與 BET 表征對比
5.4 吸附性能對比
5.5 光催化性能對比
本章小結(jié)
參考文獻
第六章 總結(jié)
碩士期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]納米異質(zhì)結(jié)光催化材料在環(huán)境污染控制領(lǐng)域的研究進展[J]. 于洪濤,全燮. 化學(xué)進展. 2009(Z1)
[2]半導(dǎo)體光催化劑及其改性技術(shù)進展[J]. 張彭義,余剛,蔣展鵬. 環(huán)境科學(xué)進展. 1997(03)
本文編號:3685629
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
目錄
中文摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 背景
1.2 文獻綜述
1.2.1 納米 TiO_2概述
1.2.2 納米 Cu_2O 概述
1.2.3 p-n 異質(zhì)結(jié)用于光催化的基本原理
1.2.4 p-n 型 Cu_2O/TiO_2異質(zhì)結(jié)納米材料光催化反應(yīng)的研究進展
1.3 本課題的選題思路及研究內(nèi)容
參考文獻
第二章 還原法制備的 Cu_2O/TiO_2異質(zhì)結(jié)納米顆粒及其光催化性能
2.1 引言
2.2 實驗
2.2.1 主要試劑和儀器
2.2.2 實驗方法和步驟
2.3 實驗結(jié)果與討論
2.3.1 Cu_2O/TiO_2顆粒的表征
2.3.1.1 XRD 表征
2.3.1.2 XPS 表征
2.3.1.3 SEM 與 TEM 表征
2.3.1.4 PL 表征
2.3.1.5 DRS 表征
2.3.2 光催化性能實驗
2.3.2.1 光催化降解裝置
2.3.2.2 對亞甲基藍的光催化降解性能
2.3.3 Cu_2O/TiO_2復(fù)合材料中 Cu_2O 顆粒的粒徑調(diào)控
本章小結(jié)
參考文獻
第三章 還原法制備的 Cu_2O/TNTS 及其光催化性能(方法 A)
3.1 引言
3.2 實驗
3.2.1 主要試劑和儀器
3.2.2 實驗方法和步驟
3.2.2.1 TNTS 的合成
3.2.2.2 Cu_2O/TNTS 的制備
3.2.2.3 Cu_2O/TNTS 中 Cu_2O 粒徑的調(diào)控
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 Cu_2O/TNTS 的表征
3.3.1.1 XRD 表征
3.3.1.2 SEM 與 TEM 表征
3.3.1.3 DRS 表征
3.3.1.4 N2吸附-脫附表征
3.3.2 吸附性能實驗
3.3.3 光催化性能實驗
3.3.4 Cu_2O/TNTS 復(fù)合材料中 Cu_2O 顆粒的粒徑調(diào)控
本章小結(jié)
參考文獻
第四章 水熱法制備的 Cu_2O/TNTS 及其光催化性能(方法 B)
4.1 引言
4.2 實驗
4.2.1 主要試劑和儀器
4.2.2 實驗方法和步驟
4.3 實驗結(jié)果與討論
4.3.1 Cu_2O/TNTS 的表征
4.3.1.1 XRD 表征
4.3.1.2 SEM 與 TEM 表征
4.3.1.3 PL 表征
4.3.1.4 DRS 表征
4.3.1.5 N_2吸附-脫附表征
4.3.2 吸附實驗結(jié)果與討論
4.3.2.1 吸附性能實驗
4.3.2.2 吸附重復(fù)性實驗
4.3.3 光催化性能實驗
本章小結(jié)
參考文獻
第五章 兩種方法制備的 Cu_2O/TNTS 對比
5.1 引言
5.2 實驗方法對比
5.3 光催化劑表征對比
5.3.1 XRD 表征對比
5.3.2 SEM 與 TEM 表征對比
5.3.3 N_2吸附-脫附與 BET 表征對比
5.4 吸附性能對比
5.5 光催化性能對比
本章小結(jié)
參考文獻
第六章 總結(jié)
碩士期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]納米異質(zhì)結(jié)光催化材料在環(huán)境污染控制領(lǐng)域的研究進展[J]. 于洪濤,全燮. 化學(xué)進展. 2009(Z1)
[2]半導(dǎo)體光催化劑及其改性技術(shù)進展[J]. 張彭義,余剛,蔣展鵬. 環(huán)境科學(xué)進展. 1997(03)
本文編號:3685629
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