隨著全球環(huán)境惡化以及能源短缺問題的出現,改性半導體材料逐漸成為了研究者們熱衷的研究方向。改性半導體的目的在于提高半導體的催化活性,而不同的改性方式需要衡量不同的影響因素以期能制備出一個高催化活性的改性材料。離子摻雜需要考慮離子的種類、用量以及摻雜的位置等因素;半導體復合需要考慮半導體的類型、能級及禁帶寬度等因素;染料敏化需要考慮染料的種類以及其與半導體間的匹配度等因素。了解不同體系的光催化機理,能幫助我們設計出性能優(yōu)異的光催化材料。本文將以MTiO₃/TiO₂復合體系為代表,分析半導體參數對復合半導體性質的影響,并闡述半導體復合的光催化機理。研究內容如下:(1)本文利用偶聯(lián)法將通過水熱法或溶膠-凝膠法制得的MTiO₃粉體涂覆于載體上成膜,再用浸漬提拉法在MTiO₃薄膜上負載TiO₂,即制得MTiO₃/TiO₂薄膜。采用表征手段分析在350 ^oC下煅燒制得的MTiO₃/TiO₂

【文章頁數】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 光催化技術的研究進展
        1.1.1 光催化技術的研究背景及意義
        1.1.2 光催化劑改性方式的探討
        1.1.3 光催化的應用領域
    1.2 光催化劑——TiO₂與鈦酸鹽簡介
        1.2.1 概述
        1.2.2 光催化劑的制備方法
        1.2.3 催化機理
    1.3 薄膜催化劑的制備
        1.3.1 載體的選擇
        1.3.2 負載方式的選擇
    1.4 鈦酸鹽/TiO₂復合光催化劑研究現狀
    1.5 復合半導體的光催化機理
        1.5.1 內建電場
        1.5.2 不同復合類型的異質結能帶圖
    1.6 本課題研究思路及主要內容
        1.6.1 研究思路
        1.6.2 主要內容
第二章 實驗用品及表征方法
    2.1 實驗試劑及儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 光催化劑的表征
        2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.2 拉曼光譜分析(Raman)
        2.2.3 紫外-可見光譜(UV-vis)
        2.2.4 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.2.5 掃描電鏡(SEM)
第三章 MTiO₃(M=Ba、Ca)/TiO₂薄膜光催化劑的制備及表征
    3.1 BaTiO₃與CaTiO₃薄膜的制備及表征
        3.1.1 BaTiO₃與CaTiO₃粉末制備
        3.1.2 載體清洗
        3.1.3 SiO₂薄膜制備
        3.1.4 BaTiO₃與CaTiO₃薄膜制備
        3.1.5 BaTiO₃與CaTiO₃薄膜表征
    3.2 BaTiO₃/TiO₂復合薄膜的制備及表征
        3.2.1 BaTiO₃/TiO₂復合膜的制備
        3.2.2 BaTiO₃/TiO₂復合光催化劑表征
    3.3 CaTiO₃/TiO₂復合薄膜的制備及表征
        3.3.1 CaTiO₃/TiO₂復合光催化薄膜的制備
        3.3.2 CaTiO₃/TiO₂復合光催化劑表征
    3.4 本章小結
第四章 MTiO₃(M=Mg、Zn、Ni、Pb)/TiO₂薄膜光催化劑的制備及表征
    4.1 MgTiO₃與ZnTiO₃薄膜制備與表征
        4.1.1MgTiO₃與ZnTiO₃薄膜制備
        4.1.2MgTiO₃與ZnTiO₃薄膜表征
    4.2 MgTiO₃/TiO₂復合薄膜的制備及表征
        4.2.1 /TiO₂復合光催化薄膜的制備
        4.2.2MgTiO₃/TiO₂復合光催化劑表征
    4.3 ZnTiO₃/TiO₂復合薄膜的制備及表征
        4.3.1 ZnTiO₃/TiO₂復合光催化薄膜的制備
        4.3.2 ZnTiO₃/TiO₂復合光催化劑表征
    4.4 NiTiO₃與Pb TiO₃薄膜制備與表征
        4.4.1 NiTiO₃與Pb TiO₃薄膜制備
        4.4.2 NiTiO₃與Pb TiO₃薄膜表征
    4.5 NiTiO₃/TiO₂復合光催化薄膜的制備及表征
        4.5.1 NiTiO₃/TiO₂復合光催化薄膜的制備
        4.5.2 NiTiO₃/TiO₂復合光催化劑表征
    4.6 Pb TiO₃/TiO₂復合薄膜的制備及表征
        4.6.1 Pb TiO₃/TiO₂復合光催化薄膜的制備
        4.6.2 Pb TiO₃/TiO₂復合光催化劑表征
    4.7 本章小結
第五章 MTiO₃/TiO₂復合體系光催化機理探究
    5.1 MTiO₃/TiO₂復合體系的光沉積銀
    5.2. MTiO₃/TiO₂體系Ⅰ的光催化機理探究
        5.2.1 復合體系Ⅰ——BaTiO₃/TiO₂(n-n)
        5.2.2 復合體系Ⅰ——NiTiO₃/TiO₂(n-n)
        5.2.3 復合體系Ⅰ——Pb TiO₃/TiO₂(p-n)
    5.3 MTiO₃/TiO₂體系Ⅱ的光催化劑機理探究
        5.3.1 復合體系Ⅱ——TiO₂/CaTiO₃(n-n)
        5.3.2 復合體系Ⅱ——Mg TiO₃/TiO₂(n-n)
        5.3.3 復合體系Ⅱ——ZnTiO₃/TiO₂(n-n)
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3934701