發(fā)展光催化技術(shù)可有效應(yīng)對化石能源枯竭和環(huán)境污染問題。在諸多光催化材料中,半導(dǎo)體TiO₂具有活性高、成本低、無二次污染等優(yōu)勢,是一種降解有機(jī)污染物的環(huán)境友好型綠色材料。將TiO₂負(fù)載在陶瓷磚上得到自清潔功能陶瓷,在環(huán)保領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展前景。陶瓷表面可利用TiO₂光降解作用達(dá)到凈化空氣、殺菌目的。但TiO₂涂層的光量子效率較低、僅響應(yīng)紫外光等缺點(diǎn)阻礙了自清潔陶瓷的應(yīng)用。因此,調(diào)控TiO₂結(jié)構(gòu),擴(kuò)寬其光響應(yīng)范圍,開發(fā)高效的TiO₂涂層對推進(jìn)自清潔陶瓷的應(yīng)用具有重要理論意義和實(shí)用價值�；诖四康�,采用天然電氣石與TiO₂進(jìn)行復(fù)合,利用電氣石自發(fā)極化電場,提高TiO₂的光催化活性,以制備高活性的自清潔陶瓷。本論文以鈦酸丁酯為鈦源,以含有異丙醇、冰乙酸的水溶液為溶劑,調(diào)節(jié)p H約為2,采用溶膠-凝膠法制備了穩(wěn)定的單組份納米TiO₂和雙組分電氣石-TiO₂溶膠。以多孔陶瓷磚為基體,采... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 自清潔陶瓷的研究背景及現(xiàn)狀
    1.2 納米TiO_2光催化機(jī)理及應(yīng)用
        1.2.1 納米TiO_2光催化機(jī)理
        1.2.2 納米TiO_2光催化技術(shù)的應(yīng)用
    1.3 納米TiO_2光催化性能的提高
        1.3.1 非金屬摻雜
        1.3.2 金屬摻雜
        1.3.3 金屬-非金屬共摻雜
        1.3.4 染料敏化
        1.3.5 半導(dǎo)體復(fù)合
        1.3.6 粘土礦物復(fù)合
    1.4 電氣石的特性與開發(fā)利用現(xiàn)狀
        1.4.1 電氣石的基本特性
        1.4.2 電氣石礦物材料的特性
        1.4.3 電氣石的應(yīng)用
        1.4.4 電氣石復(fù)合光催化劑的研究現(xiàn)狀
    1.5 TiO_2自清潔陶瓷制備工藝
        1.5.1 沉積方法
        1.5.2 熱處理
    1.6 TiO_2自清潔陶瓷性能評價
        1.6.1 瓷磚表面TiO_2涂層的附著力
        1.6.2 陶瓷磚的外觀
        1.6.3 瓷磚涂層的光催化性能
    1.7 本文研究目的及研究內(nèi)容
        1.7.1 研究目的
        1.7.2 研究內(nèi)容
        1.7.3 創(chuàng)新點(diǎn)
2 實(shí)驗部分
    2.1 藥品與儀器
        2.1.1 實(shí)驗藥品
        2.1.2 實(shí)驗儀器與設(shè)備
    2.2 測試和表征
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 掃描電鏡
        2.2.3 光致發(fā)光光譜
        2.2.4 傅里葉紅外光譜分析
        2.2.5 紫外-可見漫反射光譜
        2.2.6 比表面積及孔結(jié)構(gòu)
    2.3 TiO_2陶瓷涂層光催化性能表征
3 TiO_2自潔陶瓷涂層的制備與光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 材料制備與表征
        3.2.1 基體材料的預(yù)處理
        3.2.2 TiO_2溶膠的制備
        3.2.3 TiO_2自潔陶瓷涂層及粉體的制備
        3.2.4 TiO_2自清潔陶瓷空氣凈化效果檢測
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 不同熱處理溫度TiO_2粉體表征
        3.3.2 不同熱處理時間TiO_2粉體表征
        3.3.3 TiO_2自潔陶瓷涂層的光催化性能
        3.3.4 TiO_2自潔陶瓷涂層的光催化活性穩(wěn)定性
        3.3.5 TiO_2自潔陶瓷涂層空氣凈化效果
    3.4 本章小結(jié)
4 納米TiO_2/電氣石復(fù)合光催化劑的制備及光催化性能研究
    4.1 前言
    4.2 材料制備與表征
        4.2.1 材料的制備
        4.2.2 電氣石-TiO_2光催化劑的光催化性能表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 XRD表征
        4.3.2 SEM表征
        4.3.3 FT-IR表征
        4.3.4 BET表征
        4.3.5 紫外-可見漫反射光譜
        4.3.6 光致發(fā)光光譜
        4.3.7 電氣石-TiO_2復(fù)合材料光催化性能研究
        4.3.8 電氣石-TiO_2復(fù)合自潔陶瓷涂層的光催化性能研究
        4.3.9 涂層對陶瓷基體吸濕性能的影響
        4.3.10 電氣石提高TiO_2光催化效率的機(jī)理研究
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
個人簡歷、在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝



本文編號：3202274