在經(jīng)濟不斷發(fā)展的情況下,由于工業(yè)廢物和廢水的后續(xù)處理技術(shù)還不夠成熟,嚴重地破壞自然環(huán)境的平衡以及影響人類的健康。為此,開發(fā)一種高效地廢物廢水的處理方法具有很大的實用意義。光催化是一種新興的光化學(xué)技術(shù),由于其具有節(jié)能、清潔、可持續(xù)等特征,受到越來越廣泛的關(guān)注。其中,TiO₂材料由于具有較高的光催化活性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性,被廣泛用于有機污染物的光催化降解。但是,TiO₂材料也存在著很多的不足:（1）TiO₂材料的禁帶寬度大,對光的吸收能力低;（2）TiO₂材料的光生空穴與電子的復(fù)合能力強,量子效率低;（3）TiO₂材料在反應(yīng)結(jié)束后難以分離回收,降低了催化劑的使用效率。這些伴隨TiO₂材料光催化技術(shù)出現(xiàn)的問題,成為了制約TiO₂材料光催化技術(shù)進一步發(fā)展與實際應(yīng)用的關(guān)鍵。本論文針對上述問題開展研究工作,分別采用不同的碳材料（氧化石墨烯,C₃N₄和共軛介孔聚合物）對TiO₂材料進... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 TiO_2的結(jié)構(gòu)
    1.3 TiO_2的光催化機制與光催化應(yīng)用
        1.3.1 光催化降解水體有機污染物
        1.3.2 光催化CO_2還原
        1.3.3 光催化產(chǎn)氫
        1.3.4 光催化固氮反應(yīng)
        1.3.5 光催化殺菌
    1.4 TiO_2的常用制備方法
        1.4.1 水(溶劑)熱法
        1.4.2 沉淀法
        1.4.3 溶膠-凝膠法
        1.4.4 靜電紡絲法
        1.4.5 化學(xué)氣相沉積法
    1.5 TiO_2的常用改性方法
        1.5.1 金屬摻雜
        1.5.2 非金屬摻雜
        1.5.3 染料敏化
        1.5.4 構(gòu)建異質(zhì)結(jié)
        1.5.5 界面修飾
        1.5.6 構(gòu)筑Z型光催化劑
    1.6 碳材料改性修飾TiO_2的現(xiàn)況
        1.6.1 氧化石墨烯改性TiO_2
        1.6.2 C_3N_4改性TiO_2
        1.6.3 共軛聚合物改性TiO_2
    1.7 選題的目的、意義和主要的研究內(nèi)容
第二章 實驗試劑與材料表征
    2.1 實驗材料與實驗儀器設(shè)備
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗儀器設(shè)備
    2.2 催化劑的表征
    2.3 光催化劑活性的表征
    2.4 電化學(xué)測試表征
        2.4.1 光電流和電化學(xué)阻抗譜
        2.4.2 循環(huán)伏安曲線和氧還原測試
第三章 Ti~(3+)-TiO_2-rGO的制備及光催化研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 氧化石墨烯的制備(Graphene Oxide, GO)
        3.2.2 Ti~(3+)-TiO_2-rGO的制備
    3.3 實驗結(jié)果與分析
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 形貌分析
        3.3.3 拉曼分析
        3.3.4 XPS分析
        3.3.5 光催化降解性能分析
        3.3.6 紫外-可見漫反射光譜
        3.3.7 ESR分析
        3.3.8 PL光譜
        3.3.9 EIS譜圖
        3.3.10 合成機理分析
        3.3.11 光催化機理分析
        3.3.12 循環(huán)性實驗
    3.4 本章小結(jié)
第四章 TiO_2-Fe-C_3N_4 的制備及光催化研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 TiO_2微球的制備
        4.2.2 TiO_2-Fe的制備
        4.2.3 C_3N_4的制備
        4.2.4 TiO_2-Fe-C_3N_4 的制備
    4.3 實驗結(jié)果與分析
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 紅外光譜分析
        4.3.3 TG-DSC分析
        4.3.4 形貌分析
        4.3.5 XPS分析
        4.3.6 光催化性能分析
        4.3.7 BET與孔徑分布分析
        4.3.8 紫外-可見漫反射光譜
        4.3.9 PL光譜
        4.3.10 光電流分析
        4.3.11 EIS譜圖
        4.3.12 光催化機理分析
        4.3.13 ESR分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 TiO_2-Cu CMP的制備及其界面電荷傳導(dǎo)研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 TiO_2微球的制備
        5.2.2 TiO_2-Cu的制備
        5.2.3 5,10,15,20-四-4’-溴苯基卟啉的制備
        5.2.4 5,10,15,20-四-4’-溴苯基卟啉銅的制備
        5.2.5 TiO_2-CMP的制備
        5.2.6 TiO_2-CuCMP的制備
    5.3 實驗結(jié)果與分析
        5.3.1 XRD分析
        5.3.2 紫外-可見漫反射光譜
        5.3.3 紅外光譜分析
        5.3.4 TG-DSC分析
        5.3.5 形貌與元素分析
        5.3.6 XPS分析
        5.3.7 光催化性能分析
        5.3.8 截光反應(yīng)
        5.3.9 ESR分析
        5.3.10 捕獲劑實驗
        5.3.11 光催化機理分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 TiO_2-FeCMP的制備及其多電子電荷調(diào)控機理研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 5,10,15,20-四-4’-溴苯基卟啉的制備
        6.2.2 5,10,15,20-四-4’-溴苯基卟啉鐵的制備
        6.2.3 TiO_2微球的制備
        6.2.4 TiO_2-Fe的制備
        6.2.5 TiO_2-CMP的制備
        6.2.6 TiO_2-FeCMP系列的制備
    6.3 實驗結(jié)果與分析
        6.3.1 XRD分析
        6.3.2 紫外-可見漫反射光譜
        6.3.3 紅外光譜分析
        6.3.4 TG-DSC分析
        6.3.5 形貌與元素分析
        6.3.6 BET與孔徑分布分析
        6.3.7 XPS分析
        6.3.8 光催化性能分析
        6.3.9 截光反應(yīng)
        6.3.10 ESR測試
        6.3.11 捕獲劑實驗
        6.3.12 電化學(xué)性能測試
        6.3.13 TiO_2-FeCMP系列的ESR分析
        6.3.14 光催化機理分析
    6.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3191324