本文選題：二氧化鈦 + 復(fù)合納米材料　； 參考：《吉林大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：二氧化鈦基可見(jiàn)光催化劑具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性,良好的光利用率,以及豐富的形貌、結(jié)構(gòu)、種類和組成等,在光解水產(chǎn)氫、光催化CO_2資源化等能源領(lǐng)域和光降解、水處理等環(huán)境領(lǐng)域都得到了廣泛的實(shí)際應(yīng)用,同時(shí)也普遍存在于我們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫婷�。大量的研究表�?在諸多方法中,設(shè)計(jì)構(gòu)筑二氧化鈦復(fù)合材料是一種制備高效可見(jiàn)光催化劑最為簡(jiǎn)單而實(shí)用的方法,不同的金屬納米粒子和半導(dǎo)體材料都可以有效改善二氧化鈦材料的光催化性能。本文從二氧化鈦復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)出發(fā),探索制備二氧化鈦基可見(jiàn)光催化劑的新方法,嘗試制備新型的二氧化鈦基可見(jiàn)光催化劑,并研究這些材料在光降解和光催化合成精細(xì)化工品等領(lǐng)域中的應(yīng)用。論文第二章介紹了一種Au和Fe_3O_4納米微粒共嵌的TiO_2復(fù)合納米纖維。將靜電紡絲法和浸漬法有效結(jié)合,可以有效的將Au和Fe_3O_4納米微粒植入到TiO_2納米纖維內(nèi)部,所制備的材料具有均一的形貌和粒徑,以及較強(qiáng)的磁性和非常好的可見(jiàn)光響應(yīng)能力。相比于簡(jiǎn)單的將重金屬納米微粒負(fù)載在TiO_2納米纖維表面,將重金屬納米微粒嵌入纖維可以更有效率地改善材料對(duì)光的吸收效率并減緩載流子的復(fù)合速率,從而當(dāng)在可見(jiàn)光下降解有機(jī)染料時(shí),材料表現(xiàn)出優(yōu)良的催化效率和穩(wěn)定性。另外,將Fe_3O_4納米微粒嵌入到TiO_2納米纖維內(nèi)部可以賦予材料較強(qiáng)的磁性,能夠解決材料的分離和重復(fù)利用等問(wèn)題。論文第三章結(jié)合靜電紡絲技術(shù)與高溫煅燒法,可以直接制備出具有ZnO/TiO_2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米纖維。該材料具有均一的形貌和尺寸分布,制作成本低廉,同時(shí),ZnO納米粒子高度分散于TiO_2納米纖維內(nèi)部,創(chuàng)造了大量的ZnO/TiO_2界面,非常有利于電荷的快速分離和電子的高效傳遞等,使得光生電子/空穴的壽命和利用率得到大幅提升。在光降解羅丹明B水溶液時(shí),ZnO/TiO_2復(fù)合納米纖維的降解率和降解速率要明顯高于相應(yīng)的TiO_2樣品,并且其降解速率隨著樣品中ZnO含量的增加而降低。論文第四章結(jié)合靜電紡絲技術(shù)和水熱法,制備出一種Ag Br表面修飾的磁性二氧化鈦復(fù)合納米纖維。Ag Br作為一種典型的半導(dǎo)體材料,不僅可以明顯加強(qiáng)材料的光響應(yīng)能力,而且可以高效捕獲電子,改善光生電子/空穴的利用率,從而加強(qiáng)復(fù)合納米纖維的光降解效率。同時(shí),由于Fe_3O_4納米粒子的存在,材料具有較強(qiáng)的磁性,在外在磁場(chǎng)作用下能夠?qū)崿F(xiàn)快速分離和重復(fù)利用。論文第五章利用硬模板法和晶種生長(zhǎng)法,制備出一種可見(jiàn)光催化劑Au@Pd@TiO_2,材料內(nèi)部具有豐富均一的大孔結(jié)構(gòu),Au@Pd雙金屬納米粒子高度穩(wěn)定分散于這些大孔孔道中,并且具有較強(qiáng)的可見(jiàn)光的響應(yīng)能力。正是因?yàn)殡p金屬納米粒子強(qiáng)烈的表面等離子體效應(yīng)及其與載體間強(qiáng)烈的相互作用,和豐富均一的大孔結(jié)構(gòu),該光催化劑在可見(jiàn)光輻射下醇的需氧氧化反應(yīng)中,表現(xiàn)出非常好的催化活性和穩(wěn)定性。我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),光源可以取代熱源加速氧化反應(yīng)的進(jìn)行,從而提高反應(yīng)的選擇性。
[Abstract]:This paper introduces a new method for preparing titanium dioxide based visible light catalyst , which can effectively improve the light absorption efficiency and reduce the recombination rate of the carrier .
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O643.36

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本文編號(hào)：2063188