發(fā)布時間：2024-04-17 22:28

　　TiO2-SnO2復合氧化物獨特的結構和催化性能,作為一種高效、穩(wěn)定且環(huán)境友好的光催化劑,在綠色技術和環(huán)境治理領域有著廣泛應用。本論文以TiO2-SnO2復合氧化物為基,從TiO2-SnO2的制備方法、物相組成、窄帶隙半導體耦合和機理研究等方面出發(fā),開展復合物的設計合成、光催化性能、穩(wěn)定性評估和機理探討等四個方面的研究內容,為提升TiO2-SnO2基復合物在環(huán)境治理中的作用提供理論依據(jù)。主要研究內容和取得成果如下:(1)不同方法制備TiO2-SnO2光催化劑及性能研究。采用五種不同方法成功制備了 TiO2-SnO2復合物,探討了不同制備方法對催化劑結構,結晶度,分散性,以及光吸收性能的影響。通過對光催化性能評估顯示溶膠-水熱法制備的TiO2-SnO2復合催化劑具有較高的光催化活性,原因是溶膠-水熱法有利于形成顆粒分散均勻,晶體結晶度高以及光吸收性能良好的TiO2-SnO2催化劑。在本章工作中,發(fā)展了一種簡單溫和的溶膠-水熱法,該方法在一定程度上可以為制備具有優(yōu)異活性的其他類似半導體復合物提供參考。(2)兩相共生共存TiO2-SnO2復合物的合成及光催化性能研究。在前一章工作的基礎上,采...

【文章頁數(shù)】：175 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 TiO₂的晶體結構和光電催化性能
        1.2.1 TiO₂的晶體類型及特點
        1.2.2 TiO₂的光電催化性能
    1.3 TiO₂光催化基本原理和影響因素
    1.4 TiO₂的缺陷及改進方法
        1.4.1 TiO₂作為光催化劑存在的缺陷
        1.4.2 改進方法
    1.5 SnO₂摻雜TiO₂制備可控金紅石和銳鈦礦兩相共存的研究
        1.5.1 金紅石和銳鈦礦兩相共存的重要性及可控合成
        1.5.2 TiO₂-SnO₂復合物的結構、性能及研究進展
        1.5.3 TiO₂-SnO₂復合氧化物的制備方法
        1.5.4 TiO₂-SnO₂光催化劑存在的問題及其改進
    1.6 本文選題思路和研究內容
    參考文獻
第二章 制備方法對TiO₂-SnO₂光催化劑結構和性能的影響
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑及儀器
        2.2.2 實驗過程
        2.2.3 樣品表征
        2.2.4 樣品光催化性能測試
    2.3 結果與討論
        2.3.1 樣品的XRD和XRF分析
        2.3.2 樣品的FESEM分析
        2.3.3 樣品的拉曼分析(LRS)
        2.3.4 樣品的N₂吸附分析
        2.3.5 樣品的紫外可見吸收光譜分析
        2.3.6 樣品的光催化活性
        2.3.7 溶膠-水熱法制備材料過程分析
    2.4 本章小結
    參考文獻
第三章 高活性TiO₂-SnO₂納米復合物共生共存效應的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑及儀器
        3.2.2 實驗過程
        3.2.3 樣品表征
        3.2.4 樣品光催化性能測試
        3.2.5 活性物種的探測
    3.3 結果與討論
        3.3.1 樣品的XRD分析
        3.3.2 樣品的TEM和HRTEM分析
        3.3.3 樣品的XPS分析
        3.3.4 樣品的BET比表面分析
        3.3.5 樣品的拉曼分析(LRS)
        3.3.6 樣品的光學性能分析
        3.3.7 樣品的光催化活性
        3.3.8 催化劑重復制備及穩(wěn)定性研究
        3.3.9 樣品光催化機理分析
    3.4 本章小結
    參考文獻
第四章 g-C₃N₄@TiO₂-SnO₂復合物的制備及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑及儀器
        4.2.2 實驗過程
        4.2.3 樣品表征
        4.2.4 樣品光催化性能測試
        4.2.5 自由基的定性分析(·OH和·O2
-)
        4.2.6 活性物種的探測
    4.3 結果與討論
        4.3.1 不同方法對g-C₃N₄@TiO₂-SnO₂結構和性能的影響
        4.3.2 不同鈦錫摩爾比對g-C₃N₄@TiO₂-SnO₂結構和性能的影響
        4.3.3 不同g-C₃N₄質量比的影響
        4.3.4 不同水熱時間和溫度對樣品結構和性能的影響
        4.3.5 樣品的循環(huán)利用性分析
        4.3.6 光催化機理分析
    4.4 本章小結
    參考文獻
第五章 CdS/g-C₃N₄/TiO₂復合物的制備及其光催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑及儀器
        5.2.2 實驗過程
        5.2.3 樣品表征
        5.2.4 樣品光催化性能測試
        5.2.5 自由基的定性分析(·OH和·O2
-)
        5.2.6 活性物種的探測
    5.3 實驗結果與討論
        5.3.1 CdS/g-C₃N₄/TiO₂結構及其光催化性能研究
        5.3.2 不同CdS質量比的影響
        5.3.3 不同水熱時間和溫度對樣品結構和性能的影響
        5.3.4 催化劑的穩(wěn)定性分析
        5.3.5 光催化機理分析
    5.4 本章小結
    參考文獻
第六章 Z-scheme型CdS-g-C₃N₄@TiO₂-SnO₂光催化劑的設計及研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 實驗試劑及儀器
        6.2.2 催化劑的制備過程
        6.2.3 樣品表征
        6.2.4 樣品光催化性能測試
        6.2.5 自由基的定性分析(·OH和·O2
-)
        6.2.6 活性物種的探測
    6.3 結果與討論
        6.3.1 樣品的XRD分析
        6.3.2 樣品的EDS能譜和元素分布
        6.3.3 樣品的微觀結構和比表面分析
        6.3.4 樣品的XPS分析
        6.3.5 樣品的紫外可見吸收光譜分析
        6.3.6 樣品的光催化活性
        6.3.7 樣品的穩(wěn)定性分析
        6.3.8 光催化機理分析
    6.4 本章小結
    參考文獻
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 問題與展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與其他研究成果



本文編號：3957017

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