介孔-大孔鈦酸鍶薄膜材料的制備及改性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-23 21:57
鈦酸鍶(SrTiO3)多孔薄膜因其大比表面積、低成本和可回收再利用等優(yōu)勢(shì)在光催化、吸附領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注,但目前仍存在對(duì)可見光利用率低,光生電子-空穴對(duì)易復(fù)合,使其光催化活性降低等問題。分級(jí)孔結(jié)構(gòu)可提升負(fù)載能力并利于離子、電子的微尺度傳輸,而摻雜改性可以將SrTiO3光吸收范圍拓展至可見光區(qū)。因此,探索制備分級(jí)孔結(jié)構(gòu)SrTiO3多孔薄膜及其摻雜改性具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文以鈦酸丁酯為鈦源,乙酸鍶為鍶源,二乙醇胺(DEA)為絡(luò)合劑,PEG 2000為模板劑,通過溶膠-凝膠法和浸漬提拉法制備介孔-大孔SrTiO3多孔薄膜,進(jìn)而研究了鈰(Ce)摻雜對(duì)其光催化性能的影響。采用XRD、FESEM、UV-Vis及BET等方法對(duì)樣品進(jìn)行表征。以羅丹明B(RhB)和亞甲基藍(lán)(MB)為模擬污染物進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn),研究了主要工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)和物相組成的影響規(guī)律,探討了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)與光催化性能之間的內(nèi)在聯(lián)系。結(jié)果如下:(1)DEA:Sr:Ti摩爾比由4:1:1增至4.5:1:1,SrTiO3多孔薄膜由雙連續(xù)介孔-大孔結(jié)構(gòu)經(jīng)有序分布過渡后演變?yōu)闊o規(guī)則介孔-大孔結(jié)構(gòu),禁帶寬度由2.19 eV、...
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 介孔-大孔薄膜材料研究動(dòng)態(tài)
1.2.1 雙模板法制備介孔-大孔薄膜材料
1.2.2 表面活性劑自組裝法制備介孔-大孔薄膜材料
1.3 TiO_2/鈦酸鹽多孔薄膜材料研究動(dòng)態(tài)
1.4 SrTiO_3的摻雜改性研究動(dòng)態(tài)
1.4.1 金屬離子摻雜改性
1.4.2 其他元素?fù)诫s改性
1.5 本課題研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.5.1 本課題研究?jī)?nèi)容
1.5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 化學(xué)試劑和基片材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 介孔-大孔SrTiO_3多孔薄膜的制備
2.2.2 Ce摻雜SrTiO_3 多孔薄膜的制備
2.3 光催化劑的表征測(cè)試手段
2.3.1 掃描電子顯微鏡
2.3.2 透射電子顯微鏡
2.3.3 X射線衍射
2.3.4 比表面積和孔徑
2.3.5 熒光光譜
2.3.6 紫外-可見吸收光譜
2.3.7 光催化性能表征
2.4 光催化降解實(shí)驗(yàn)
2.4.1 降解有機(jī)物模擬液的配制
2.4.2 光催化實(shí)驗(yàn)方法
第3章 介孔-大孔SrTiO_3多孔薄膜的制備及性能研究
3.1 煅燒溫度對(duì)合成SrTiO_3的影響
3.2 PEG2000 添加量對(duì)SrTiO_3 薄膜結(jié)構(gòu)的影響
3.3 DEA對(duì)合成SrTiO_3 薄膜及其結(jié)構(gòu)的影響
3.4 醇水體積比對(duì)SrTiO_3薄膜結(jié)構(gòu)的影響
第4章 Ce摻雜SrTiO_3 多孔薄膜的表征及其光催化性能
4.1 引言
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 光催化劑表征
4.2.2 光催化實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]貫通有序大孔SnO2氣敏材料的制備及氣敏性能[J]. 王瑩,王曉冬,許亞威,周利星,魏瑩,儀桂云. 化工進(jìn)展. 2016(11)
[2]PEG對(duì)二氧化鈦薄膜微觀結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響[J]. 陳霞,陸改玲,周澐,計(jì)晶晶. 硅酸鹽通報(bào). 2016(01)
[3]納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鈦酸鍶鋇的制備及其催化性能研究(英文)[J]. 曾濤,白楊,李浩,毛朝梁,董顯林,桂書祥. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(12)
[4]PEG4000用量對(duì)溶膠-凝膠法制備多孔鈦酸鍶光催化劑的影響[J]. 王宏,都玲,孫欣,張文杰. 材料工程. 2014(12)
[5]煅燒溫度對(duì)溶膠-凝膠法制備鈦酸鍶性能的影響[J]. 張文杰,畢菲非,孫欣,孫鵬. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2013(S2)
[6]鈦酸鍶薄膜的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 常亮亮,殷明志,楊亮亮. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2011(01)
[7]稀土元素?fù)诫s對(duì)納米TiO2光催化劑的影響及機(jī)理[J]. 孫俊英,孟大維,汪新星,劉衛(wèi)平,歐陽(yáng)海琳,王革. 材料導(dǎo)報(bào). 2007(S3)
[8]燃燒法合成大比表面鈣鈦礦復(fù)合氧化物研究[J]. 吳躍輝,羅來濤,劉偉. 石油與天然氣化工. 2007(04)
[9]多孔納米二氧化鈦薄膜的制備及其光催化活性[J]. 王冬至,劉福田,單立福,張寧,劉鑫. 陶瓷學(xué)報(bào). 2006(04)
[10]溶膠-凝膠法制備Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜的微結(jié)構(gòu)及介電性能研究[J]. 張柏順,萬能,章天金. 湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(01)
博士論文
[1]基于聚苯乙烯微球制備三維大孔材料及其應(yīng)用研究[D]. 陳樂辰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]基于納米粒子的界面組裝制備刺激響應(yīng)性納米薄膜[D]. 孫偉.復(fù)旦大學(xué) 2014
碩士論文
[1]SrTiO3改性對(duì)光催化性能的影響[D]. 廖錫龍.武漢科技大學(xué) 2018
[2]改性納米二氧化鈦光催化處理造紙廢水的研究[D]. 劉苗.陜西科技大學(xué) 2016
[3]三維多孔鈦酸鍶微球的制備及其光催化還原Cr(Ⅵ)的研究[D]. 孫園園.天津大學(xué) 2016
[4]改性鈦酸鍶光催化劑的光解水產(chǎn)氫活性與光生電荷性質(zhì)研究[D]. 鄭銳.吉林大學(xué) 2016
[5]層級(jí)多孔材料的自組裝研究[D]. 朱金美.蘇州大學(xué) 2014
[6]雜化TiO2多孔薄膜及其無紫外光輻照下的超親水特性[D]. 孫琳.浙江大學(xué) 2014
[7]Nb摻雜二氧化鈦多孔薄膜的制備及氧敏性能的研究[D]. 甘霖慧.華中科技大學(xué) 2014
[8]鈦酸鍶薄膜的溶膠凝膠旋涂法制備工藝及光催化性能研究[D]. 范周鞏.蘭州理工大學(xué) 2013
[9]鈦酸鍶催化劑的制備及改性研究[D]. 王媛.重慶大學(xué) 2012
[10]納米二氧化鈦的化學(xué)改性及其光催化性能的研究[D]. 余珊珊.北京化工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3725488
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 介孔-大孔薄膜材料研究動(dòng)態(tài)
1.2.1 雙模板法制備介孔-大孔薄膜材料
1.2.2 表面活性劑自組裝法制備介孔-大孔薄膜材料
1.3 TiO_2/鈦酸鹽多孔薄膜材料研究動(dòng)態(tài)
1.4 SrTiO_3的摻雜改性研究動(dòng)態(tài)
1.4.1 金屬離子摻雜改性
1.4.2 其他元素?fù)诫s改性
1.5 本課題研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.5.1 本課題研究?jī)?nèi)容
1.5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 化學(xué)試劑和基片材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 介孔-大孔SrTiO_3多孔薄膜的制備
2.2.2 Ce摻雜SrTiO_3 多孔薄膜的制備
2.3 光催化劑的表征測(cè)試手段
2.3.1 掃描電子顯微鏡
2.3.2 透射電子顯微鏡
2.3.3 X射線衍射
2.3.4 比表面積和孔徑
2.3.5 熒光光譜
2.3.6 紫外-可見吸收光譜
2.3.7 光催化性能表征
2.4 光催化降解實(shí)驗(yàn)
2.4.1 降解有機(jī)物模擬液的配制
2.4.2 光催化實(shí)驗(yàn)方法
第3章 介孔-大孔SrTiO_3多孔薄膜的制備及性能研究
3.1 煅燒溫度對(duì)合成SrTiO_3的影響
3.2 PEG2000 添加量對(duì)SrTiO_3 薄膜結(jié)構(gòu)的影響
3.3 DEA對(duì)合成SrTiO_3 薄膜及其結(jié)構(gòu)的影響
3.4 醇水體積比對(duì)SrTiO_3薄膜結(jié)構(gòu)的影響
第4章 Ce摻雜SrTiO_3 多孔薄膜的表征及其光催化性能
4.1 引言
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 光催化劑表征
4.2.2 光催化實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]貫通有序大孔SnO2氣敏材料的制備及氣敏性能[J]. 王瑩,王曉冬,許亞威,周利星,魏瑩,儀桂云. 化工進(jìn)展. 2016(11)
[2]PEG對(duì)二氧化鈦薄膜微觀結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響[J]. 陳霞,陸改玲,周澐,計(jì)晶晶. 硅酸鹽通報(bào). 2016(01)
[3]納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)鈦酸鍶鋇的制備及其催化性能研究(英文)[J]. 曾濤,白楊,李浩,毛朝梁,董顯林,桂書祥. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(12)
[4]PEG4000用量對(duì)溶膠-凝膠法制備多孔鈦酸鍶光催化劑的影響[J]. 王宏,都玲,孫欣,張文杰. 材料工程. 2014(12)
[5]煅燒溫度對(duì)溶膠-凝膠法制備鈦酸鍶性能的影響[J]. 張文杰,畢菲非,孫欣,孫鵬. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2013(S2)
[6]鈦酸鍶薄膜的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 常亮亮,殷明志,楊亮亮. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2011(01)
[7]稀土元素?fù)诫s對(duì)納米TiO2光催化劑的影響及機(jī)理[J]. 孫俊英,孟大維,汪新星,劉衛(wèi)平,歐陽(yáng)海琳,王革. 材料導(dǎo)報(bào). 2007(S3)
[8]燃燒法合成大比表面鈣鈦礦復(fù)合氧化物研究[J]. 吳躍輝,羅來濤,劉偉. 石油與天然氣化工. 2007(04)
[9]多孔納米二氧化鈦薄膜的制備及其光催化活性[J]. 王冬至,劉福田,單立福,張寧,劉鑫. 陶瓷學(xué)報(bào). 2006(04)
[10]溶膠-凝膠法制備Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜的微結(jié)構(gòu)及介電性能研究[J]. 張柏順,萬能,章天金. 湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(01)
博士論文
[1]基于聚苯乙烯微球制備三維大孔材料及其應(yīng)用研究[D]. 陳樂辰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]基于納米粒子的界面組裝制備刺激響應(yīng)性納米薄膜[D]. 孫偉.復(fù)旦大學(xué) 2014
碩士論文
[1]SrTiO3改性對(duì)光催化性能的影響[D]. 廖錫龍.武漢科技大學(xué) 2018
[2]改性納米二氧化鈦光催化處理造紙廢水的研究[D]. 劉苗.陜西科技大學(xué) 2016
[3]三維多孔鈦酸鍶微球的制備及其光催化還原Cr(Ⅵ)的研究[D]. 孫園園.天津大學(xué) 2016
[4]改性鈦酸鍶光催化劑的光解水產(chǎn)氫活性與光生電荷性質(zhì)研究[D]. 鄭銳.吉林大學(xué) 2016
[5]層級(jí)多孔材料的自組裝研究[D]. 朱金美.蘇州大學(xué) 2014
[6]雜化TiO2多孔薄膜及其無紫外光輻照下的超親水特性[D]. 孫琳.浙江大學(xué) 2014
[7]Nb摻雜二氧化鈦多孔薄膜的制備及氧敏性能的研究[D]. 甘霖慧.華中科技大學(xué) 2014
[8]鈦酸鍶薄膜的溶膠凝膠旋涂法制備工藝及光催化性能研究[D]. 范周鞏.蘭州理工大學(xué) 2013
[9]鈦酸鍶催化劑的制備及改性研究[D]. 王媛.重慶大學(xué) 2012
[10]納米二氧化鈦的化學(xué)改性及其光催化性能的研究[D]. 余珊珊.北京化工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3725488
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