本文關(guān)鍵詞：基于二氧化鈦微球復(fù)合光催化劑的制備及其光催化性能研究

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【摘要】：環(huán)境與能源問題是制約當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主要因素。半導(dǎo)體光催化劑能在光照條件下將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,同時(shí)能光催化降解有機(jī)物,因此,光催化技術(shù)被認(rèn)為是在環(huán)境領(lǐng)域與能源領(lǐng)域最具有應(yīng)用潛力的技術(shù)之一。在眾多半導(dǎo)體催化劑中,TiO_2因?yàn)榛瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、安全無毒、經(jīng)濟(jì)廉價(jià)和不會(huì)發(fā)生光腐蝕作用等特性被認(rèn)為是最有可能在實(shí)際中應(yīng)用的半導(dǎo)體催化劑。但是TiO_2帶隙能高,只能被紫外光激發(fā),光能利用率低,光生電子與空穴容易復(fù)合,量子效率低,光催化能力低。因此,本論文以提高TiO_2光催化活性為目的,通過形貌控制、表面改性、非金屬摻雜、半導(dǎo)體耦合等方法改善TiO_2光吸收性能和光生電子遷移能力。系統(tǒng)研究了其光催化行為并探討了催化活性提高的原因。具體研究?jī)?nèi)容如下:1、以生物質(zhì)碳微球?yàn)槟０宀捎萌苣z-凝膠結(jié)合溶劑熱-消解策略制備得到具有高催化活性的表面硝基功能化TiO_2空心球。通過熒光、漫反射、X射線光電子能譜、X射線衍射、場(chǎng)發(fā)射電鏡、透射電鏡、比表面及孔特性分析和傅里葉紅外光譜等手段表征催化劑形貌、組成與結(jié)構(gòu)信息,并通過光催化降解甲基橙、對(duì)氯苯酚和光催化產(chǎn)氫來表征催化劑的光催化活性。結(jié)果表明我們制備出具有完美銳鈦礦晶型的TiO_2-NO2空心球,光催化降解和產(chǎn)氫結(jié)果表明TiO_2-NO2空心球具有更好的光催化活性,而體相TiO_2-NO2對(duì)MO的吸附能力和光催化活性比TiO_2-NO2空心球更強(qiáng),本文對(duì)此做出作出合理的分析解釋。2、以生物質(zhì)碳微球?yàn)槟０逋ㄟ^自組裝過程成功制備出TiO_2空心球以及磷鎢酸負(fù)載TiO_2空心球。通過掃描電鏡、熒光、紫外可見漫反射、透射電鏡、X-射線粉末衍射等方法對(duì)樣品形貌、光電性能以及組織與結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。結(jié)果表明我們通過以碳微球?yàn)槟０逯苽涞玫酱罅縏iO_2空心球,并通過浸漬磷鎢酸和一步法合成磷鎢酸摻雜TiO_2空心球提高TiO_2光催化活性。研究表明采用磷鎢酸浸漬TiO_2空心球活性得到提高,本文對(duì)這種活性提高的原因進(jìn)行了合理分析。3、在第三章的工作基礎(chǔ)上成功制備出了基于形貌可控的TiO_2空心球與g-C3N4半導(dǎo)體復(fù)合光催化劑。并對(duì)其形貌、光電性能和光催化活性進(jìn)行了表征與研究。結(jié)果表明,與g-C3N4復(fù)合之后,TiO_2的空心球結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,g-C3N4/TiO_2空心球復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑的活性明顯優(yōu)于g-C3N4/體相TiO_2,本文對(duì)可能原因進(jìn)行了合理的分析。4、以全氟辛烷磺酸鉀為軟模板通過自組裝過程成功制備出了F摻雜TiO_2納米微球。通過對(duì)樣品進(jìn)行掃描電鏡、熒光和紫外可見漫反射表征分析樣品信息,結(jié)果表明F-TiO_2納米微球吸收帶發(fā)生藍(lán)移,本文對(duì)F-TiO_2納米微球吸收帶藍(lán)移現(xiàn)象進(jìn)行了分析;同時(shí)光催化降解4-FP實(shí)驗(yàn)表明F-TiO_2納米微球的光催化活性明顯優(yōu)于體相TiO_2。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ426;X703

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1 陳金妹;談萍;賈文鵬;趙培;李亞寧;;金屬空心球的研究進(jìn)展[J];熱加工工藝;2012年18期

2 賀軍輝;陳洪敏;張林;;無機(jī)微/納空心球[J];化學(xué)進(jìn)展;2007年10期

3 陳興田;周國永;鄧志勇;;無機(jī)微/納空心球材料的制備及應(yīng)用進(jìn)展[J];廣州化工;2010年09期

4 宋宏偉;李翔龍;張楚;;火花放電制備微納空心球粉的工藝研究及分析[J];現(xiàn)代制造工程;2011年11期

5 ;國外科技消息[J];科技簡(jiǎn)報(bào);1972年01期

6 吳鶴翔;劉穎;祝瑛;;軟硬交錯(cuò)金屬空心球泡沫動(dòng)力學(xué)性能研究[J];工程力學(xué);2014年07期

7 吳鶴翔;劉穎;張新春;楊帥;;點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)對(duì)具有密度梯度的三維空心球泡沫沖擊性能的影響[J];工程力學(xué);2011年12期

8 馮質(zhì)壯;劉琴;董海玲;王紀(jì)元;李文智;;二氧化硅空心球的制備及研究[J];精細(xì)與專用化學(xué)品;2012年02期

9 王衡;鄒友德;劉文君;范紹林;;“復(fù)合焊”方法在網(wǎng)架空心球上的應(yīng)用[J];焊接技術(shù);1993年03期

10 王少恒;楊震琦;管公順;龐寶君;陳海波;;空心球/鋁合金復(fù)合材料動(dòng)態(tài)壓縮性能與損傷破碎特性[J];高壓物理學(xué)報(bào);2013年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅媛媛;段國韜;李廣海;;硫化鋅空心球的拉曼和熒光特性[A];2007年全國博士生學(xué)術(shù)論壇（材料科學(xué)與工程學(xué)科）論文集[C];2007年

2 胡彥杰;李春忠;顧峰;劉杰;;多重射流燃燒反應(yīng)制備鈦摻雜氧化鋁空心球及其機(jī)理研究[A];第八屆全國顆粒制備與處理學(xué)術(shù)和應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2007年

3 吳鶴翔;劉穎;;軟硬交錯(cuò)金屬空心球泡沫動(dòng)力學(xué)性能的研究[A];第五屆全國計(jì)算爆炸力學(xué)會(huì)議論文摘要[C];2012年

4 譚強(qiáng);王兵;陳東;鄭義;肖翔;張寧;張棟;;氧化鋯空心球粉中試生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)研究[A];第四屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

5 喬聚甫;趙明;;大型焊接空心球的制作與應(yīng)用[A];第十屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

6 甘治平;官建國;;軟模法制備無機(jī)空心球[A];2007高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)暨《材料導(dǎo)報(bào)》編委會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

7 甘治平;官建國;;軟模法制備無機(jī)空心球[A];《硅酸鹽學(xué)報(bào)》創(chuàng)刊50周年暨中國硅酸鹽學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2007年

8 詹茂盛;王瑛;田立云;;聚丙烯/硅-鋁空心球增強(qiáng)材料的力學(xué)性能[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊(cè)）[C];2001年

9 程勛亮;胡鳴;劉紫薇;曾毅;張青紅;姜繼森;;液/液界面協(xié)助水熱法制備十二面體組裝成的榴蓮狀α-Fe_2O_3空心球[A];中國化學(xué)會(huì)第十三屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

10 劉沖;;受拉焊接空心球節(jié)點(diǎn)的幾個(gè)問題[A];第二屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（第二卷）[C];1984年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 文非;陶瓷聚空心球生產(chǎn)規(guī)�；痆N];中國化工報(bào);2014年

2 記者 徐瑞哲;比細(xì)菌還小的“膠囊”在滬誕生[N];解放日?qǐng)?bào);2007年

3 宗信;金屬納米空心球催化劑研究獲突破[N];中國化工報(bào);2004年

4 記者 任琳娟　通訊員 李治梅;五項(xiàng)目達(dá)國際水平[N];邯鄲日?qǐng)?bào);2011年

5 記者 郭偉;邯鄲陶瓷新材料領(lǐng)域連獲5成果[N];河北日?qǐng)?bào);2011年

6 山東日照市新營小學(xué) 苗壯;興趣是最好的老師[N];中國體育報(bào);2004年

7 記者　許琦敏;水中模板巧套納米多層球[N];文匯報(bào);2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 杜鵬程;多功能聚合物空心球的制備及其在藥物控制釋放中的應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2015年

2 任浩;多殼層TiO_2空心球的制備及其鋰離子電池性能研究[D];北京科技大學(xué);2015年

3 余為;金屬空心球材料組元力學(xué)性能及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];燕山大學(xué);2011年

4 張幼維;生物相容及環(huán)境響應(yīng)親水性膠束和空心球的制備、表征和初步應(yīng)用研究[D];復(fù)旦大學(xué);2005年

5 王憲;二氧化硅核殼結(jié)構(gòu)及無機(jī)氧化物空心球的構(gòu)筑[D];華南理工大學(xué);2010年

6 喬菁;粉煤灰空心球/聚脲復(fù)合材料粘彈性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

7 劉伯洋;空心微納米碳材料的低溫合成與表征[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

8 劉純;無機(jī)納米空心球可控制備及其環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用研究[D];江蘇大學(xué);2012年

9 張海礁;炭及氧化物空心球材料的RF模板法制備及其結(jié)構(gòu)與性能[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

10 甘治平;單分散鋇鐵氧體亞微空心球的制備研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王元新;鋼管縮徑與焊接空心球連接節(jié)點(diǎn)的承載力研究[D];太原理工大學(xué);2016年

2 楊夢(mèng)歡;Co_xS_y及其納米復(fù)合物的制備及在能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用[D];北京理工大學(xué);2016年

3 易紹庭;基于二氧化鈦微球復(fù)合光催化劑的制備及其光催化性能研究[D];南昌航空大學(xué);2016年

4 高覺淵;苯基二氧化硅空心球及空心球/聚苯醚復(fù)合材料的制備與性能[D];華南理工大學(xué);2011年

5 李愛玲;納米孔洞金屬—有機(jī)骨架空心球的制備及其應(yīng)用研究[D];安徽大學(xué);2013年

6 劉國平;金屬空心球泡l寤魈匭雜攵嗄勘曖嘔痆D];大連理工大學(xué);2015年

7 吉鈺純;無機(jī)納米空心球的制備及其功能化研究[D];武漢工程大學(xué);2011年

8 王志琰;納米磁性二氧化硅空心球的制備及其在載藥方面的應(yīng)用[D];北京化工大學(xué);2010年

9 樂琴;超輕二氧化硅空心球的制備及其應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2011年

10 趙偉偉;金屬氧化物空心球的制備及其電化學(xué)性質(zhì)初步研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：1271553