發(fā)布時間：2020-12-08 18:57

　　光催化技術作為一種清潔、高效、環(huán)保的催化氧化還原技術,可利用太陽光作為光源針對性地降解廢水或廢氣中的有機污染物。在諸多光催化材料中,TiO₂憑借無毒無害、高效清潔、制備方便以及穩(wěn)定性好的優(yōu)勢成為研究的重點。但是TiO₂的應用受兩方面的制約:禁帶寬度較寬限制了催化劑對較大波長的光的利用;光生載流子易復合,使得催化劑的光量子效率較低。本文利用B、C、N對TiO₂進行三元素摻雜改性,拓寬了催化劑的光響應范圍。在此基礎上,一方面利用Ag摻雜改善了光生載流子復合的問題,提高了催化劑的光催化性能;另一方面通過加入油酸/油胺作為封端劑進行催化劑晶面調控,構造了異相界面異質結,同樣改善了光生載流子復合的問題,提高了催化劑的光催化性能。論文主要由以下三部分構成:（1）B-C-N-TiO₂催化劑的制備及其降解性能的研究利用硼酸、葡萄糖、氨水分別作為B源、C源、N源對TiO₂催化劑進行三元素摻雜改性,制備了B-C-N-TiO₂催化劑。對制備的催化劑進行了X射線衍射（XRD）、掃... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

TiO2光催化機理

用相應的硝酸鹽溶液浸漬 TiO2，從而將過渡金屬物質 Cr，Co，Ni，Cu 摻雜iO2內。并且研究表明，過渡金屬物質多以氧化態(tài)形式存在，高度分散在 TiO上。經過比較分析得四種物質摻雜之后的 TiO2催化劑的光催化活性高低順序u>Ni>Cr≈Co。由于摻入的金屬離子功函數(shù)及離子半徑的影響使得不同金屬離雜制備的催化劑具有不同的光催化活性。Qianfei Zhao 等人[67]利用 Li，Na，F(xiàn)e，Co 進行 TiO2的摻雜改性。研究表明，金屬離子的摻入拓寬了 TiO2催化光響應范圍，促進了光生電子（e-）及空穴（h+）的產生。并且金屬離子的促進了晶相轉變的發(fā)生。此外，金屬離子的摻入還可以促進 Ti3+的形成這有提高光生載流子的分離效率，從而進一步提高 TiO2催化劑的光催化活性。 貴金屬沉積由于 TiO2催化劑逸出功一般比貴金屬小，當貴金屬與 TiO2催化劑接觸時，電子從 TiO2催化劑流入貴金屬，在 TiO2催化劑表面層內形成一個由帶正電移動的雜質離子組成的空間電荷區(qū)，在此區(qū)中存在一個由 TiO2催化劑指向貴的電場，從而阻止 TiO2催化劑中的電子繼續(xù)流入貴金屬。此空間電荷區(qū)即為基結。

B/C/N 摻雜的復合型光催化劑的制備及其降解性能的研究作用下，催化劑光生載流子分離速率變快，光催化效率提人[68]使用貴金屬 Ag、Au、Pd、Pt 對 TiO2催化劑進行沉積2催化劑經改性之后其光催化活性較 TiO2催化劑有極大的提等人[69]利用超聲輔助溶膠-凝膠法制得貴金屬改性 TiO2催化屬沉積可增加吸附位點的數(shù)量并可提高光生載流子的分離效化劑的光催化活性。并且貴金屬具有等離子體特性，由于等化劑的光催化活性得到進一步提高。體復合

【參考文獻】：
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本文編號：2905529