TiO₂作為光催化劑由于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、氧化還原能力強(qiáng)和環(huán)境友好等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于環(huán)境治污領(lǐng)域。然而,光生載流子復(fù)合率高,光譜響應(yīng)范圍窄和吸附能力差是制約TiO₂實(shí)用性的主要瓶頸。本工作采用凹凸棒石負(fù)載旨在優(yōu)化納米顆粒分散性和提供大比表面積;Ag沉積和半導(dǎo)體復(fù)合在于改善載流子分離,拓寬TiO₂光吸收至可見光區(qū)。同時(shí),研究樣品物相組成、顯微結(jié)構(gòu)和光吸收特性與光催化活性的構(gòu)效關(guān)系,探究催化機(jī)理。本文主要內(nèi)容如下:(1)引入凹凸棒石和Ag,制備Ag-TiO₂/凹凸棒石復(fù)合材料(AgPT)。結(jié)果表明,12-15 nm的Ag-TiO₂顆粒沉積在凹凸棒石表面,S_BET最高達(dá)126.04 m²/g,紫外-可見和可見光下對MB的降解率達(dá)到99.48%和95.27%。Ag的表面等離子體共振和礦物載體的協(xié)同效應(yīng),是AgPT具有優(yōu)越催化活性的主要原因。(2)通過共沉淀和溶劑熱法,兩步合成ZnFe₂O₄@TiO

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 TiO₂光催化概述
        1.1.1 TiO₂光催化反應(yīng)機(jī)理
        1.1.2 影響TiO₂光催化活性的因素
    1.2 TiO₂光催化劑的缺陷及應(yīng)對思路
        1.2.1 貴金屬沉積
        1.2.2 離子摻雜
        1.2.3 非金屬礦物負(fù)載
        1.2.4 染料敏化
        1.2.5 黑色TiO2

        1.2.6 半導(dǎo)體復(fù)合
    1.3 選題意義及研究內(nèi)容
        1.3.1 選題意義及目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 納米Ag-TiO₂/凹凸棒石復(fù)合光催化劑制備及催化性能
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 試劑和原料
        2.2.2 樣品制備
        2.2.3 測試表征
        2.2.4 光催化降解
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 物相組成
        2.3.2 形貌
        2.3.3 UV-vis漫反射光譜
        2.3.4 光催化活性
        2.3.5 活性物種捕獲和光催化機(jī)理
    2.4 本章小結(jié)
第三章 核殼結(jié)構(gòu)異質(zhì)結(jié)光催化劑ZnFe₂O₄@TiO₂ 的制備及催化性能
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 材料制備
        3.2.2 樣品表征
        3.2.3 光催化降解
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 物相組成
        3.3.2 BET分析
        3.3.3 XPS分析
        3.3.4 微觀形貌
        3.3.5 UV-vis漫反射光譜
        3.3.6 光催化活性
        3.3.7 光催化活性增強(qiáng)機(jī)理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 八面體狀異質(zhì)結(jié)光催化劑ZnO/ZnFe₂O₄ 的可控制備
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 樣品制備
        4.2.2 測試表征
        4.2.3 光催化降解
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 物相組成
        4.3.2 形貌分析
        4.3.3 UV-vis漫反射光譜
        4.3.4 N₂吸附/脫附等溫線
        4.3.5 光催化性質(zhì)
        4.3.6 氧空位濃度
        4.3.7 活性物種捕獲和光催化機(jī)理
        4.3.8 PL光譜分析
        4.3.9 光催化機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 凹凸棒石在ZnO-ZnFe₂O₄/凹凸棒石復(fù)合光催化劑中的載體效應(yīng)
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 化學(xué)試劑
        5.2.2 樣品制備
        5.2.3 測試表征
        5.2.4 光催化降解
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 XRD分析
        5.3.2 形貌
        5.3.3 XPS分析
        5.3.4 BET和 Zeta電位分析
        5.3.5 UV-vis漫反射和PL光譜
        5.3.6 光催化活性
        5.3.7 ESR分析
        5.3.8 光催化機(jī)理
    5.4 本章小結(jié)
第六章 光催化劑ZnO/ZnFe₂O₄@TiO₂ 的制備及可見光催化活性
    6.1 前言
    6.2 實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 樣品制備
        6.2.2 物性表征
        6.2.3 電化學(xué)測試
        6.2.4 光催化降解
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 物相組成
        6.3.2 微觀形貌
        6.3.3 BET分析
        6.3.4 光學(xué)性質(zhì)
        6.3.5 光催化活性
        6.3.6 光催化活性增強(qiáng)機(jī)理
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與創(chuàng)新性
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的科研成果及所獲獎(jiǎng)勵(lì)
致謝



本文編號：3953443

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