本文關(guān)鍵詞：超臨界醇熱技術(shù)制備全波段光催化復(fù)合材料及其性能研究

  更多相關(guān)文章： 超臨界醇熱 全波段光催化 Ag/TiO_2-N BiOI-RGO 鮑曼不動(dòng)桿菌

【摘要】：光催化技術(shù)因可利用太陽(yáng)能解決環(huán)境污染問題而備受青睞。典型催化劑TiO_2,因其毒性低、活性高、價(jià)廉量豐、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)而被廣為關(guān)注。但是寬禁帶(只能經(jīng)由紫外光激發(fā))及低太陽(yáng)光利用率又限制其大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用。為此,本文擬從以下三個(gè)方面出發(fā)解決上述問題:(1)開發(fā)新型制備工藝,對(duì)純TiO_2進(jìn)行修飾改性,實(shí)現(xiàn)可見光響應(yīng),提高太陽(yáng)光利用率;(2)將光催化材料的應(yīng)用領(lǐng)域拓展至醫(yī)院高致病細(xì)菌環(huán)境的凈化,以替代傳統(tǒng)抗菌藥物;(3)設(shè)計(jì)高效光電催化反應(yīng)器,高效殺滅細(xì)菌,以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。鑒于以上設(shè)想,本論文開展了如下工作:(1)超臨界醇熱法制備Ag/TiO_2-N以硝酸銀為銀源,鈦酸四丁酯為鈦源,采用超臨界醇熱法合成了Ag/TiO_2-N復(fù)合型可見光光催化劑。借助XRD、SEM、XPS等表征手段對(duì)催化劑的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了相關(guān)表征,結(jié)果表明該催化材料具有較高結(jié)晶度、較小粒徑、較大的比表面積及完好的介孔結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)了可見光條件下對(duì)甲基橙的高效降解,同時(shí)顯示了較佳的化學(xué)穩(wěn)定性。(2)Ag/TiO_2-N光催化劑殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌的性能研究將上述方法制備的Ag/TiO_2-N催化劑運(yùn)用于可見光下光催化殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌。借助SEM,ICP,TOC等表征手段對(duì)抗菌過程進(jìn)行了研究,考察了細(xì)菌的自溶和自我修復(fù)現(xiàn)象。該光催化材料在殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌的過程中表現(xiàn)出了優(yōu)異的活性,有效避免了使用抗生素對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性的缺陷。(3)Bi OI-RGO在可見光長(zhǎng)波段及紅外條件下光催化性能研究雖然Ag/TiO_2-N光催化劑在整個(gè)可見光波段具有很好的降解MO以及有效的殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌特性,但其在可見光長(zhǎng)波段(450-780nm)條件下基本上沒有活性,紅外條件下降解殺菌效果更差。而Bi OI-RGO可以很容易解決這個(gè)問題。借助XRD、SEM、XPS等表征手段對(duì)催化劑的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了相關(guān)表征,。同時(shí)也考察了其在紅外條件下的殺菌性能。
【關(guān)鍵詞】：超臨界醇熱 全波段光催化 Ag/TiO_2-N BiOI-RGO 鮑曼不動(dòng)桿菌
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36;TB33
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 研究背景8
• 1.2 半導(dǎo)體光催化技術(shù)概述8-9
• 1.3 半導(dǎo)體光催化技術(shù)開發(fā)及實(shí)際應(yīng)用9-12
• 1.3.1 半導(dǎo)體光催化在環(huán)境治理的研究與應(yīng)用9-10
• 1.3.2 半導(dǎo)體光催化在能源開發(fā)的研究與應(yīng)用10-11
• 1.3.3 半導(dǎo)體光催化在抗菌研究與應(yīng)用11-12
• 1.4 半導(dǎo)體光催化的基本原理12-13
• 1.5 半導(dǎo)體光催化材料研究現(xiàn)狀13-17
• 1.5.1 半導(dǎo)體復(fù)合14-15
• 1.5.2 貴金屬沉積15-16
• 1.5.3 離子摻雜16
• 1.5.4 表面光敏化16-17
• 1.6 立題依據(jù)與研究方案17-19
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分19-24
• 2.1 試劑與原料19-20
• 2.2 光催化材料的制備20-21
• 2.2.1 超臨界醇熱法制備Ag/TiO_2-N光催化劑20
• 2.2.2 BiOI-RGO復(fù)合材料的合成20-21
• 2.3 光催化材料的表征21-22
• 2.3.1 X射線衍射儀（XRD）21
• 2.3.2 物理吸附儀（BET）21
• 2.3.3 掃描電鏡（FESEM）21
• 2.3.4 透射電鏡（TEM）21
• 2.3.5 紫外可見分光光度計(jì)（UV-Vis DRS）21
• 2.3.6 熱重分析（TG-DTA）21-22
• 2.3.7 X射線光電子能譜（XPS）22
• 2.3.8 熒光光譜（PL）22
• 2.3.9 電感耦合等離子體光譜(ICP)22
• 2.3.10 光電化學(xué)測(cè)試（Photoelectrochemical Test）22
• 2.3.11 有機(jī)碳和氮含量測(cè)定（TOC，TNb）22
• 2.4 催化性能測(cè)試22-24
• 2.4.1 粉體Ag/TiO_2-N催化劑降解有機(jī)污染物的性能測(cè)試22-23
• 2.4.2 超臨界醇熱技術(shù)制備Ag/TiO_2-N殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌23
• 2.4.3 醇熱法制備BiOI-RGO降解有機(jī)污染物的性能測(cè)試及其殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌23
• 2.4.4 催化過程活性物種檢測(cè)實(shí)驗(yàn)23
• 2.4.5 自修復(fù)實(shí)驗(yàn)23-24
• 第三章 超臨界醇熱法制備Ag/TiO_2-N復(fù)合型可見光催化劑及其污染物降解性能24-33
• 3.1 引言24-25
• 3.2 結(jié)果與討論25-32
• 3.2.1 樣品廣角XRD分析25
• 3.2.2 樣品 TG 和 FTIR 分析25-26
• 3.2.3 樣品形貌分析26-27
• 3.2.4 樣品比表面積和孔徑分布分析27-28
• 3.2.5 樣品XPS分析28
• 3.2.6 樣品TG、Raman和FTIR分析28-29
• 3.2.7 樣品UV-Vis DRS分析29
• 3.2.8 樣品光催化活性分析29-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第四章 Ag/TiO_2-N光催化劑殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌性能的研究33-42
• 4.1 引言33-34
• 4.2 結(jié)果與討論34-40
• 4.2.1 不同催化劑在黑暗條件下以及可見光照條件下殺菌活性比較34-35
• 4.2.2 Ag/TiO_2-N光催化殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌中協(xié)同作用的證明35
• 4.2.3 樣品(4.00 mol%)Ag/TiO_2-N光催化殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌形貌圖35-36
• 4.2.4 (4.00 mol%)Ag/TiO_2-N光催化劑殺菌過程的激光共聚焦分析36-37
• 4.2.5 不同催化劑殺滅鮑曼不動(dòng)桿菌的鉀離子、TOC濃度的檢測(cè)37
• 4.2.6 (4.00 mol%)Ag/TiO_2-N抗菌的普適性分析37-38
• 4.2.7 (4.00 mol%)Ag/TiO_2-N殺菌過程中不同制備方法比較38
• 4.2.8 不同催化劑在紅外條件下的殺菌考察38-39
• 4.2.9 (4.00 mol%)Ag/TiO_2-N 殺菌過程中不同制備方法比較39-40
• 4.2.10 不同催化劑在紅外條件下的殺菌考察40
• 4.3 本章小結(jié)40-42
• 第五章 BiOI-RGO在可見光長(zhǎng)波段光催化性能研究42-52
• 5.1 前言42-43
• 5.2 結(jié)果與討論43-51
• 5.2.1 樣品廣角XRD分析43
• 5.2.2 樣品FESEM形貌分析43-44
• 5.2.3 樣品BiOI-RG比表面積和孔徑分布分析44-45
• 5.2.4 樣品BiOI-RG的FTIR分析45
• 5.2.5 樣品BiOI-RG的Raman圖譜分析45-46
• 5.2.6 樣品UV-Vis DRS和禁帶寬度分析46-47
• 5.2.7 樣品BiOI-RGO的PL光譜分析47
• 5.2.8 樣品光催化活性分析47-51
• 5.3 本章小結(jié)51-52
• 第六章 總結(jié)與展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-61
• 致謝61-63
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果63-64

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