TiO2-SnO2復(fù)合氧化物獨(dú)特的結(jié)構(gòu)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(shù)和環(huán)境治理領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。本論文以TiO2-SnO2復(fù)合氧化物為基,從TiO2-SnO2的制備方法、物相組成、窄帶隙半導(dǎo)體耦合和機(jī)理研究等方面出發(fā),開展復(fù)合物的設(shè)計(jì)合成、光催化性能、穩(wěn)定性評(píng)估和機(jī)理探討等四個(gè)方面的研究內(nèi)容,為提升TiO2-SnO2基復(fù)合物在環(huán)境治理中的作用提供理論依據(jù)。主要研究內(nèi)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(fù)合物,探討了不同制備方法對(duì)催化劑結(jié)構(gòu),結(jié)晶度,分散性,以及光吸收性能的影響。通過對(duì)光催化性能評(píng)估顯示溶膠-水熱法制備的TiO2-SnO2復(fù)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(jié)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(jiǎn)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(dǎo)體復(fù)合物提供參考。(2)兩相共生共存TiO2-SnO2復(fù)合物的合成及光催化性能研究。在前一章工作的基礎(chǔ)上,采...

【文章頁數(shù)】：175 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說明
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 TiO₂的晶體結(jié)構(gòu)和光電催化性能
        1.2.1 TiO₂的晶體類型及特點(diǎn)
        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(jìn)方法
        1.4.1 TiO₂作為光催化劑存在的缺陷
        1.4.2 改進(jìn)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(fù)合物的結(jié)構(gòu)、性能及研究進(jìn)展
        1.5.3 TiO₂-SnO₂復(fù)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(jìn)
    1.6 本文選題思路和研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 制備方法對(duì)TiO₂-SnO₂光催化劑結(jié)構(gòu)和性能的影響
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 試劑及儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
        2.2.3 樣品表征
        2.2.4 樣品光催化性能測(cè)試
    2.3 結(jié)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(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 高活性TiO₂-SnO₂納米復(fù)合物共生共存效應(yīng)的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試劑及儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
        3.2.3 樣品表征
        3.2.4 樣品光催化性能測(cè)試
        3.2.5 活性物種的探測(cè)
    3.3 結(jié)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(xué)性能分析
        3.3.7 樣品的光催化活性
        3.3.8 催化劑重復(fù)制備及穩(wěn)定性研究
        3.3.9 樣品光催化機(jī)理分析
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 g-C₃N₄@TiO₂-SnO₂復(fù)合物的制備及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
        4.2.3 樣品表征
        4.2.4 樣品光催化性能測(cè)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(cè)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 不同方法對(duì)g-C₃N₄@TiO₂-SnO₂結(jié)構(gòu)和性能的影響
        4.3.2 不同鈦錫摩爾比對(duì)g-C₃N₄@TiO₂-SnO₂結(jié)構(gòu)和性能的影響
        4.3.3 不同g-C₃N₄質(zhì)量比的影響
        4.3.4 不同水熱時(shí)間和溫度對(duì)樣品結(jié)構(gòu)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(jī)理分析
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 CdS/g-C₃N₄/TiO₂復(fù)合物的制備及其光催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
        5.2.3 樣品表征
        5.2.4 樣品光催化性能測(cè)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(cè)
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.3.1 CdS/g-C₃N₄/TiO₂結(jié)構(gòu)及其光催化性能研究
        5.3.2 不同CdS質(zhì)量比的影響
        5.3.3 不同水熱時(shí)間和溫度對(duì)樣品結(jié)構(gòu)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(jī)理分析
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 Z-scheme型CdS-g-C₃N₄@TiO₂-SnO₂光催化劑的設(shè)計(jì)及研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)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(cè)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(cè)
    6.3 結(jié)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(jié)構(gòu)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(jī)理分析
    6.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 問題與展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與其他研究成果



本文編號(hào)：3957017

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