近年來(lái),空氣污染治理逐漸受到人們的重視,尤其是揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的去除。VOCs包括醛類(lèi)、苯類(lèi)、烯烴、烷烴類(lèi)有機(jī)物,對(duì)人的身體健康有嚴(yán)重危害。VOCs能夠與空氣中的NO_X、SO₂等物質(zhì)反應(yīng),加速二次氣溶膠的形成。研究表明,TiO₂是一種高效光催化劑,能夠有效去除空氣中的VOCs。但是TiO₂存在電子空穴容易復(fù)合、光能利用率低等問(wèn)題,而且在氣相環(huán)境中,TiO₂對(duì)有機(jī)物分子的吸附能力較弱,限制了其在空氣污染治理領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。石墨烯作為典型的二維材料,具有良好的導(dǎo)電能力、高的費(fèi)米能級(jí)和大比表面積,研究表明石墨烯與TiO₂復(fù)合能有效提升TiO₂的光催化降解能力。相比于石墨烯,氮摻雜石墨烯具有很多獨(dú)特的性質(zhì)。氮原子引入的孤對(duì)電子能夠提高石墨烯的導(dǎo)電率,異質(zhì)氮原子能夠提升石墨烯的氧還原活性,有利于電子的轉(zhuǎn)移和超氧自由基的生成。此外,氮原子導(dǎo)致石墨烯表面電荷的不均勻分布,引起材料表面極性的改變。根據(jù)這些性質(zhì),氮摻雜石墨烯與TiO_2...

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 光催化原理和常見(jiàn)光催化劑
    1.3 二氧化鈦的性質(zhì)及其改性方法
        1.3.1 二氧化鈦的性質(zhì)
        1.3.2 二氧化鈦的改性
            1.3.2.1 多孔TiO₂ 的制備
            1.3.2.2 晶面調(diào)控
            1.3.2.3 元素?fù)诫s
            1.3.2.4 貴金屬表面沉積
            1.3.2.5 制備TiO₂ 復(fù)合材料
    1.4 VOCs光催化降解技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 光催化劑的吸附降解能力研究
        1.4.2 氣相有機(jī)物分子的降解機(jī)理和降解過(guò)程研究
        1.4.3 氣相光催化反應(yīng)影響因素的研究
    1.5 課題的提出和研究思路
第2章 石墨烯/二氧化鈦復(fù)合材料的制備及其對(duì)乙醛降解性能研究
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 材料制備
        2.2.3 樣品表征和光催化降解性能測(cè)試
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
        2.3.1 形貌和性質(zhì)表征
        2.3.2 吸附和降解性能測(cè)試
        2.3.3 光催化降解過(guò)程和機(jī)理分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 氮摻雜石墨烯/二氧化鈦復(fù)合材料對(duì)乙醛和乙烯的吸附降解特性研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 材料制備
        3.2.3 樣品表征方法
        3.2.4 光催化降解性能測(cè)試
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
        3.3.1 材料的形貌和結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 材料的光電性質(zhì)表征
        3.3.3 材料的吸附性能研究
        3.3.4 材料的光催化降解性能研究
        3.3.5 降解機(jī)理探究
        3.3.6 材料對(duì)乙醛和乙烯光催化降解的討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論和展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3748931