二氧化鈦基復合光催化劑的構筑及性能研究
本文關鍵詞:二氧化鈦基復合光催化劑的構筑及性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:水污染的問題越來越嚴重,已成為人類生活面臨的一大挑戰(zhàn)。光催化是近二十多年來迅速發(fā)展的處理技術,與傳統(tǒng)的處理方法相比,它具有高效、污染物降解徹底等優(yōu)點,有望成為21世紀環(huán)境污染治理最有效的途徑之一。Ti02由于它的光電性能、無毒性,以及抗化學腐蝕和光腐蝕的長期穩(wěn)定性,被證明是有著廣泛應用前景的光催化劑。但是,由于Ti02的帶隙為3.2eV,所以它只能吸收紫外光,對在太陽光里面占大約46%的可見光(X400nm)沒有響應。因此,探索高效率的可見光催化劑成為了當前迫切的任務。本文通過溶膠凝膠法制備了F-TiO2和共沉淀法制備了Ag2O/TiO2,同時通過復合Ag2O和F-Ti02制備了Ag2O/F-TiO2,提高了Ti02的光吸收范圍和減少了電子空穴對復合,從而提高了光催化性能。主要工作如下:1.采用溶膠凝膠法,通過鈦酸四丁酯和氟化銨制備F-Ti02,并將其應用到光催化領域。實驗結果表明:(1)F-TiO2匕Ti02有著更好的光催化性能;(2)F的摻雜量影響著F-Ti02的光催化性能,其降解甲基藍(MB)的效率達到91%(4h);(3)光催化性能的提高主要歸因于F的摻入提高了可見光吸收范圍和減少電子了空穴對復合。2.采用共沉淀法,通過復合Ag20和Ti02制備Ag2O/TiO2復合物,并將其應用到光催化領域。實驗結果表明:(1)Ag2O/TiO2比Ti02有著更好的光催化性能;(2)Ag20與Ti02的復合比例影響著Ag2O/TiO2的光催化性能,其它降解MB的效率達到96%(3h);(3)光催化性能的提高主要歸因于Ag20的引入增強了光吸收和減少了電子空穴對的復合。3.采用共沉淀法,通過Ag20和F-Ti02制備Ag2O/F-TiO2復合物,并將其應用到光催化領域。實驗結果表明:(1) Ag2O/F-TiO2比F-TiO2有著更好的光催化性能;(2)Ag20與F-TiO2的復合比例影響著Ag2O/F-TiO2的光催化性能,其降解MB的效率達到93%(1h);(3)光催化效率的提高主要歸因于Ag20的引入增強了光吸收和減少了電子空穴對的復合。
【關鍵詞】:共沉淀法 F-TiO_2 Ag_2O/TiO_2 Ag_2O/F-TiO_2 光催化 MB
【學位授予單位】:華東師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:O643.36;TB33
【目錄】:
- 摘要6-8
- Abstract8-13
- 第一章 緒論13-24
- 1.1 引言13-14
- 1.2 光催化機理14-15
- 1.3 TiO_2研究現狀15-19
- 1.3.1 TiO_2的結構15-16
- 1.3.2 TiO_2的制備方法16
- 1.3.3 TiO_2的應用16-17
- 1.3.4 TiO_2的改良途徑17-19
- 1.4 本論文研究內容及意義19-20
- 參考文獻20-24
- 第二章 實驗部分24-28
- 2.1 實驗試劑24
- 2.2 實驗設備24-25
- 2.3 表征與測試25-28
- 2.3.1 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)25
- 2.3.2 高分辨率透射電子顯微鏡(HRTEM)25
- 2.3.3 X射線衍射(XRD)25
- 2.3.4 紫外-可見吸收光譜(UV-vis absorption spectra)25
- 2.3.5 X射線光電子能譜(XPS)25-26
- 2.3.6 傅立葉變換紅外線光譜(FTIR)26
- 2.3.7 比表面積測試(BET)26
- 2.3.8 光致發(fā)光光譜(PL)26
- 2.3.9 電化學阻抗譜(EIS)26
- 2.3.10 光催化性能測試26-27
- 2.3.11 動力學方程27-28
- 第三章 F-TiO_2的制備及光催化性能28-39
- 3.1 引言28
- 3.2 實驗部分28-29
- 3.2.1 F-TiO_2的制備28-29
- 3.2.2 分析表征29
- 3.2.3 光催化測試29
- 3.3 結果與討論29-35
- 3.4 本章小結35-36
- 參考文獻36-39
- 第四章 Ag_2O/TiO_2的制備及光催化性能39-50
- 4.1 引言39
- 4.2 實驗部分39-40
- 4.2.1 Ag_2O/TiO_2的制備39-40
- 4.2.2 分析表征40
- 4.2.3 光催化測試40
- 4.3 結果與討論40-47
- 4.4 本章小結47-48
- 參考文獻48-50
- 第五章 Ag_2O/F-TiO_2的制備及光催化性能50-62
- 5.1 引言50-51
- 5.2 實驗部分51-52
- 5.2.1 Ag_2O/F-TiO_2的制備51
- 5.2.2 分析表征51-52
- 5.2.3 光催化測試52
- 5.3 結果與討論52-59
- 5.4 本章小結59-60
- 參考文獻60-62
- 第六章 總結與展望62-64
- 6.1 總結62-63
- 6.2 展望63-64
- 碩士期間發(fā)表的論文64-65
- 致謝65
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本文關鍵詞:二氧化鈦基復合光催化劑的構筑及性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:441384
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