環(huán)境污染和能源危機問題是與人類生存和發(fā)展密切相關(guān)的兩大難題,利用半導(dǎo)體技術(shù)解決有機物污染問題是近幾年半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的研究熱點。本文采用水熱法制備球狀MoS₂/TiO₂異質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料,提高材料光能利用率和量子產(chǎn)率,并系統(tǒng)的研究了其在可見光下的光催化性能。以葡萄糖為原料,選取反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間為變量,以碳微球尺寸、形貌以及單分散度為標(biāo)準(zhǔn),采用水熱法制備碳微球,通過X射線衍射儀(X-ray Diffraction,XRD)、掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)對反應(yīng)產(chǎn)物進行表征,優(yōu)化制備工藝參數(shù)為:反應(yīng)溫度為200℃,反應(yīng)時間為10 h。以碳微球為模板,利用其表面官能團易與金屬離子相互作用的特性,使其與鈦酸丁酯中金屬離子發(fā)生相互作用,通過控制鈦酸丁酯的水解速率控制化學(xué)反應(yīng)速率,實現(xiàn)對基底材料的形貌調(diào)控,反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)物進行高溫退火,得到球狀TiO₂。以球狀TiO₂為基底材料,通過水熱法制備球狀MoS₂/TiO₂復(fù)合...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 半導(dǎo)體光催化簡介
        1.2.1 半導(dǎo)體光催化研究現(xiàn)狀簡介
        1.2.2 半導(dǎo)體光催化機理及應(yīng)用
    1.3 TiO₂ 材料概述
        1.3.1 TiO₂ 材料簡介
        1.3.2 TiO₂ 制備方法及研究現(xiàn)狀
    1.4 MoS2 材料概述
        1.4.1 MoS2 材料簡介
        1.4.2 MoS2 制備方法及研究現(xiàn)狀
    1.5 MoS₂/TiO₂復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
    1.6 本文選題意義與研究內(nèi)容
        1.6.1 選題意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗方案、設(shè)備、試劑及表征方法
    2.1 實驗試劑和儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 水熱法
        2.2.2 正交實驗
        2.2.3 單因素實驗
        2.2.4 添加表面活性劑單因素實驗
    2.3 球狀TiO₂及球狀MoS₂/TiO₂制備工藝流程
        2.3.1 球狀TiO₂制備工藝流程
        2.3.2 球狀MoS₂/TiO₂復(fù)合材料制備工藝流程
    2.4 表征方法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 水熱法制備球狀MoS₂/TiO₂及材料表征
    3.1 水熱法制備碳微球
        3.1.1 不同反應(yīng)時間碳微球制備及表征
        3.1.2 不同反應(yīng)溫度碳微球制備及表征
    3.2 球狀TiO₂制備及表征
        3.2.1 球狀TiO₂制備
        3.2.2 球狀TiO₂表征
    3.3 球狀MoS₂/TiO₂復(fù)合材料制備正交實驗及表征
        3.3.1 正交實驗設(shè)計
        3.3.2 XRD表征
        3.3.3 光催化結(jié)果極差分析
    3.4 球狀MoS₂/TiO₂復(fù)合材料制備單因素實驗及表征
        3.4.1 單因素實驗設(shè)計
        3.4.2 不同Mo:S原子比制備MoS₂/TiO₂復(fù)合材料表征
        3.4.3 不同Mo:Ti原子比制備MoS₂/TiO₂復(fù)合材料表征
    3.5 優(yōu)化工藝參數(shù)下球狀MoS₂/TiO₂復(fù)合材料制備及表征
        3.5.1 優(yōu)化參數(shù)下球狀MoS₂/TiO₂復(fù)合材料制備
        3.5.2 優(yōu)化參數(shù)下球狀MoS₂/TiO₂復(fù)合材料XRD表征
        3.5.3 優(yōu)化參數(shù)下球狀MoS₂/TiO₂復(fù)合材料SEM表征
        3.5.4 優(yōu)化參數(shù)下球狀MoS₂/TiO₂復(fù)合材料TEM和 HRTEM表征
        3.5.5 優(yōu)化參數(shù)下球狀MoS₂/TiO₂復(fù)合材料拉曼表征
        3.5.6 優(yōu)化參數(shù)下球狀MoS₂/TiO₂復(fù)合材料光致發(fā)光光譜表征
        3.5.7 優(yōu)化參數(shù)下球狀MoS₂/TiO₂復(fù)合材料紫外可見吸收光譜表征
    3.6 表面活性劑輔助制備MoS₂/TiO₂及表征
        3.6.1 陽離子表面活性劑輔助制備MoS₂/TiO₂及表征
        3.6.2 陰離子表面活性劑輔助制備MoS₂/TiO₂及表征
        3.6.3 非離子表面活性劑輔助制備MoS₂/TiO₂及表征
    3.7 本章小結(jié)
第四章 MoS₂/TiO₂復(fù)合材料光催化性能研究
    4.1 實驗部分
    4.2 球狀MoS₂/TiO₂對不同染料光催化性能研究
    4.3 MoS₂/TiO₂光催化劑穩(wěn)定性和可復(fù)用性測試
    4.4 不同類型表面活性劑對MoS₂/TiO₂光催化性能影響
    4.5 MoS₂/TiO₂光催化機理
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝



本文編號：3940149