水體有毒有機(jī)物引起的環(huán)境污染問題已嚴(yán)重威脅人類的生存與健康。目前去除水體有機(jī)污染物比較好的方法是高級氧化法,因?yàn)檫@種方法能把有機(jī)污染物氧化降解為無毒的有機(jī)小分子和礦化為CO2和H2O,不會引起二次污染問題。在高級氧化法中,光催化氧化法因能利用太陽光能而更加優(yōu)越和理想,但關(guān)鍵是找到理想的光催化劑。在光催化劑的探索和研究中,Ti O2因價(jià)格低廉、化學(xué)穩(wěn)定高和環(huán)境友好等而備受關(guān)注,引起最廣泛的研究興趣,是最有應(yīng)用前景的光催化劑。但純粹的Ti O2,禁帶較寬（3.2e V）,只能吸收紫外光,太陽光能的利用率較低,因?yàn)樽贤夤庠谔柟庵兄徽疾坏?%。盡管通過非金屬或金屬元素?fù)诫s以及有機(jī)染料或量子點(diǎn)表面修飾可以將Ti O2的光吸收波長擴(kuò)展至可見光區(qū),光能轉(zhuǎn)換效率也有明顯提高（⁶—12%）,但與綠色植物光合作用的效率相比還依然很低。因此,探索和研究新穎的光催化體系仍然十分必要和有意義。作為新穎的光催化體系,本文以過渡金屬取代的雜多化合物（PW11M）作為可見光活性組分、Ti O2為載體結(jié)構(gòu)組分,采用溶膠凝膠提拉法在玻片表面制備了PW11M/Ti O2納米薄膜光催化劑,并采用UV-v...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 TiO₂光催化劑簡介
        2.1.1 TiO₂的結(jié)構(gòu)
        2.1.2 TiO₂光催化降解有機(jī)物反應(yīng)機(jī)理
        2.1.3 TiO₂在光催化方面的研究進(jìn)展
            2.1.3.1 非金屬摻雜
            2.1.3.2 金屬摻雜
            2.1.3.3 染料敏化
            2.1.3.4 半導(dǎo)體耦合
    2.2 Keggin型過渡金屬取代雜多化合物
        2.2.1 Keggin型過渡金屬取代雜多配合物的結(jié)構(gòu)
        2.2.2 Keggin型缺位雜多酸鹽的性質(zhì)
        2.2.3 Keggin型過渡金屬取代雜多酸鹽的性質(zhì)
        2.2.4 Keggin型過渡金屬取代的磷鎢酸鹽的光催化性能研究
第三章 Keggin型鐵取代雜多酸鹽/TiO₂納米膜的制備及可見光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試劑
        3.2.2 儀器和方法
        3.2.3 PW11Fe/TiO₂納米膜的制備
        3.2.4 PW11Fe/TiO₂納米膜的可見光催化性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 PW11Fe/TiO₂納米催化劑的表征
            3.3.1.1 UV-vis光譜表征
            3.3.1.2 IR光譜表征
            3.3.1.3 XRD表征
            3.3.1.4 SEM表征和TEM表征
        3.3.2. PW11Fe/TiO₂納米膜可見光催化降解Rh B
            3.3.2.1 甲醇淬滅實(shí)驗(yàn)以及COD值的測量
            3.3.2.2 焙燒溫度對PW11Fe/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            3.3.2.3 PW11Fe含量對PW11Fe/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            3.3.2.4 溶液p H對PW11Fe/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            3.3.2.5 催化劑循環(huán)使用實(shí)驗(yàn)
        3.3.3 PW11Fe/TiO₂納米膜可見光催化降解NB
            3.3.3.1 電子順磁實(shí)驗(yàn)及TOC值的測量
            3.3.3.2 焙燒溫度及溶液p H對PW11Fe/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            3.3.3.3 NB初始濃度對PW11Fe/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            3.3.3.4 催化劑循環(huán)使用實(shí)驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Keggin型銅取代雜多酸鹽/TiO₂納米膜的制備及可見光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 試劑
        4.2.2 儀器和方法
        4.2.3 PW11Cu/TiO₂納米膜的制備
        4.2.4 PW11Cu/TiO₂納米膜的可見光催化性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 PW11Cu/TiO₂納米膜的表征
            4.3.1.1 UV-vis光譜與拉曼光譜
            4.3.1.2 熱穩(wěn)定性分析
            4.3.1.3 IR光譜表征
            4.3.1.4 XRD表征
            4.3.1.5 SEM表征和TEM表征
        4.3.2 PW11Cu/TiO₂納米膜可見光催化降解Rh B/MB
            4.3.2.1 降解過程中COD、TOC值的測量
            4.3.2.2 焙燒溫度對PW11Cu/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            4.3.2.3 PW11Cu含量對PW11Cu/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            4.3.2.4 溶液p H對PW11Cu/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            4.3.2.5 循環(huán)實(shí)驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Keggin型鉻取代雜多酸鹽/TiO₂納米膜的制備及可見光催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 試劑
        5.2.2 儀器和方法
        5.2.3 PW11Cr/TiO₂納米膜的制備
        5.2.4 PW11Cr/TiO₂納米膜的可見光催化性能測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 PW11Cr/TiO₂納米膜的表征
            5.3.1.1 UV-vis光譜
            5.3.1.2 IR光譜
            5.3.1.3 XRD表征
            5.3.1.4 SEM和TEM表征
        5.3.2 PW11Cr/TiO₂納米膜可見光催化降解Rh B
            5.3.2.1 甲醇淬滅實(shí)驗(yàn)以及COD值的測量
            5.3.2.2 焙燒溫度對PW11Cr/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            5.3.2.3 PW11Cr含量對PW11Cr/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            5.3.2.4 溶液p H對PW11Cr/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            5.3.2.5 循環(huán)使用實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 Keggin型錳取代雜多酸鹽/TiO₂納米膜的制備及可見光催化性能研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 試劑
        6.2.2 儀器和方法
        6.2.3 PW11Mn/TiO₂納米膜的制備
        6.2.4 PW11Mn/TiO₂納米膜的可見光催化性能測試
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 PW11Mn/TiO₂納米膜的表征
            6.3.1.1 UV-vis光譜
            6.3.1.2 IR光譜
            6.3.1.3 XRD表征
            6.3.1.4 SEM和TEM表征
        6.3.2 PW11Mn/TiO₂納米膜可見光催化降解Rh B
            6.3.2.1 焙燒溫度對PW11Mn/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            6.3.2.2 PW11Mn含量對PW11Mn/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            6.3.2.3 溶液p H對PW11Mn/TiO₂納米膜光催化活性的影響
            6.3.2.4 降解過程中TOC值的測量
            6.3.2.5 催化劑循環(huán)使用實(shí)驗(yàn)
    6.4 本章小結(jié)
第七章 機(jī)理解釋
    7.1 PW11M和TiO₂的相互作用
    7.2 PW11M/TiO₂納米膜光催化反應(yīng)機(jī)理
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：4023533