光催化技術(shù)是一種高效安全的、環(huán)境友好型的環(huán)境凈化技術(shù)。隨著近年來水污染問題的日益嚴(yán)峻,利用太陽光降解有機(jī)污染物成為環(huán)境科學(xué)、光化學(xué)、材料科學(xué)及電化學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為提高催化活性,目前研究的主要途徑是降低光生電子空穴對的復(fù)合、拓寬光催化劑的光響應(yīng)范圍、增加光催化劑的光捕獲能力、提高催化材料的比表面積等。在眾多的光催化劑中,TiO₂因其穩(wěn)定性好、光催化性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)引起科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。然而,其3.0eV～3.2eV的禁帶寬度使得TiO₂只能在紫外光波段響應(yīng)。針對該問題以及結(jié)合薄膜材料的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),本文從抑制光生電子空穴對復(fù)合和拓寬TiO₂的光響應(yīng)范圍等角度出發(fā),采用復(fù)合晶型構(gòu)建和半導(dǎo)體復(fù)合等方法,制備一系列TiO₂基光催化薄膜材料,并以亞甲基藍(lán)溶液作為探針溶液研究薄膜材料的光催化性能。首先,本文采用改進(jìn)提拉法在載玻片上制備TiO₂薄膜層,在制備的TiO₂薄膜層表面通過水熱法成功生長TiO₂納米棒陣列。對樣品進(jìn)行XRD,SEM,AFM...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 TiO₂基本性質(zhì)
    1.2 TiO₂薄膜制備
        1.2.1 物理氣相沉積
        1.2.2 化學(xué)氣相沉積
        1.2.3 溶膠-凝膠法
        1.2.4 水熱法
        1.2.5 共沉淀法
    1.3 TiO₂光催化性能
        1.3.1 TiO₂光催化的研究進(jìn)展
        1.3.2 TiO₂薄膜光催化機(jī)理
        1.3.3 影響TiO₂薄膜光催化的因素
    1.4 TiO₂薄膜光催化的應(yīng)用
        1.4.1 污水處理
        1.4.2 凈化空氣
    1.5 選題依據(jù)和研究內(nèi)容
        1.5.1 選題依據(jù)
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 薄膜材料的制備及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 薄膜的制備
        2.2.1 基底的選擇和清洗
        2.2.2 光催化材料的制備
    2.3 薄膜的表征
        2.3.1 XRD表征
        2.3.2 SEM表征
        2.3.3 TEM表征
        2.3.4 UV-Vis表征
    2.4 薄膜光催化性能測試體系及評價(jià)方法
        2.4.1 光源
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.4.3 亞甲基藍(lán)的基本性質(zhì)
        2.4.4 亞甲基藍(lán)的分解原理
        2.4.5 吸光度與亞甲基藍(lán)濃度的關(guān)系
    2.5 本章小結(jié)
第三章 金紅石型TiO₂納米棒陣列/銳鈦礦型TiO₂薄膜異質(zhì)結(jié)的制備與性能研究
    3.1 金紅石型TiO₂納米棒陣列/銳鈦礦型TiO₂薄膜的制備
        3.1.1 銳鈦礦TiO₂薄膜的制備
        3.1.2 金紅石TiO₂納米棒陣列的制備
        3.1.3 對比樣品的制備
    3.2 復(fù)合晶型TiO₂薄膜的表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 形貌分析
        3.3.3 紫外-可見漫反射光譜分析
        3.3.4 光催化性能測試
        3.3.5 光催化機(jī)理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 金紅石型TiO₂/銳鈦礦型TiO₂/FTO復(fù)合薄膜的制備與性能研究
    4.1 金紅石TiO₂/銳鈦礦TiO₂/FTO復(fù)合薄膜的制備
    4.2 FTO基復(fù)合晶型TiO₂薄膜的表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 形貌分析
        4.3.3 光催化性能測試
        4.3.4 光催化機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 BiOI修飾復(fù)合薄膜及其性能研究
    5.1 醇熱法制備的BiOI修飾復(fù)合晶型TiO₂薄膜
    5.2 電化學(xué)沉積BiOI修飾復(fù)合晶型TiO₂薄膜
    5.3 BiOI修飾的FTO基復(fù)合晶型TiO₂薄膜表征
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 BiOI的生成
        5.4.2 結(jié)構(gòu)表征
        5.4.3 形貌分析
        5.4.4 紫外-可見漫反射光譜分析
        5.4.5 光催化性能測試
        5.4.6 光催化機(jī)理
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介



本文編號：3897462