近年來(lái),染料廢水導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題引起了廣泛的關(guān)注。這些有色廢水是水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要來(lái)源,嚴(yán)重威脅到人類的生存環(huán)境。傳統(tǒng)的處理方法如物理吸附、化學(xué)氧化、生物降解等雖然能夠去除染料,但是成本較高、容易造成二次污染,產(chǎn)生的不穩(wěn)定代謝物中間體會(huì)對(duì)人類健康產(chǎn)生不利的影響。光催化降解技術(shù)是利用光子能量,通過(guò)合適的光催化劑,使化學(xué)反應(yīng)在更為溫和的條件下發(fā)生,是一種環(huán)境友好型的綠色降解技術(shù)。TiO₂作為一種半導(dǎo)體光催化劑,具有良好的光催化活性、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和環(huán)境友好性,已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)、水分解、人工光合作用等領(lǐng)域。但是基于TiO₂的光催化工藝存在兩個(gè)缺點(diǎn),一方面是TiO₂存在較大的帶隙和光生載流子的快速?gòu)?fù)合問(wèn)題;另一方面,常用的納米顆粒型TiO₂具有易團(tuán)聚和比表面積小的缺點(diǎn),使其光催化活性不能充分發(fā)揮,并且TiO₂納米顆粒不易從染料廢水中分離回收。因此,制備出一種具有高光催化活性和可回收性的新型TiO₂基功能材料將會(huì)有廣闊的發(fā)展前景和研究意義。靜電紡絲技術(shù)作為一...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 TiO₂ 光催化劑的概述
        1.2.1 TiO₂ 的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.2 光催化染料降解的機(jī)理
        1.2.3 提高TiO₂ 光催化性能的方法
    1.3 靜電紡TiO₂ 納米纖維
        1.3.1 靜電紡絲技術(shù)的基本原理及其影響因素
        1.3.2 靜電紡TiO₂納米纖維的制備
    1.4 MXene材料概述
        1.4.1 MXene材料簡(jiǎn)介
        1.4.2 MXene材料的結(jié)構(gòu)
        1.4.3 MXene材料的制備
        1.4.4 MXene材料的應(yīng)用
    1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容與意義
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 研究意義
第二章 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜的制備與表征
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備
        2.2.1 合成TiO₂ 納米纖維膜的實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 合成二維Ti₃C₂ 的實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.3 合成Ti₃C₂@TiO₂納米纖維膜的實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.3.1 TiO₂ 納米纖維膜的制備
        2.3.2 二維Ti₃C₂ 的制備
        2.3.3 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜的制備
    2.4 結(jié)構(gòu)表征與測(cè)試
        2.4.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.4.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.4.3 X射線衍射儀(XRD)
        2.4.4 比表面積分析儀(BET)
        2.4.5 紫外-可見分光光度計(jì)(UV-vis)
        2.4.6 X射線光電子能譜儀(XPS)
        2.4.7 拉伸性能測(cè)試
        2.4.8 光催化性能測(cè)試
    2.5 本章小結(jié)
第三章 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜的結(jié)構(gòu)特征研究
    3.1 引言
    3.2 形貌與結(jié)構(gòu)分析
        3.2.1 TiO₂ 納米纖維膜的形貌表征
        3.2.2 Ti₃C₂ 含量對(duì)纖維膜形貌結(jié)構(gòu)的影響
    3.3 晶相分析
        3.3.1 TiO₂ 納米纖維膜的XRD分析
        3.3.2 TiO₂ 納米纖維膜的TEM分析
        3.3.3 二維Ti₃C₂的XRD分析
        3.3.4 二維Ti₃C₂的TEM分析
        3.3.5 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜的XRD分析
        3.3.6 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜的TEM分析
    3.4 XPS分析
    3.5 光學(xué)性能分析
    3.6 比表面積及孔徑分析
    3.7 力學(xué)性能分析
    3.8 本章小結(jié)
第四章 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜的光催化降解性能研究
    4.1 前言
    4.2 光催化性能測(cè)試
        4.2.1 染料的配制
        4.2.2 光催化實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.3空白實(shí)驗(yàn)
    4.3 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜的光催化性能研究
        4.3.1 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜降解MB染料
        4.3.2 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜降解MB的動(dòng)力學(xué)分析
        4.3.3 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜降解RhB染料
        4.3.4 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜降解RhB的動(dòng)力學(xué)分析
    4.4 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜的循環(huán)使用性能研究
        4.4.1 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜降解MB的循環(huán)實(shí)驗(yàn)
        4.4.2 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜降解RhB的循環(huán)實(shí)驗(yàn)
    4.5 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜與P25 TiO₂ 光催化性能對(duì)比
    4.6 Ti₃C₂@TiO₂ 納米纖維膜的光催化降解機(jī)理
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3937940