本文關(guān)鍵詞：光催化劑二氧化鈦的摻雜改性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,為解決世界性的環(huán)境污染問題和能源危機(jī),人們越來越多的把目光聚集到光催化劑二氧化鈦上。由于二氧化鈦具有低毒、易合成、長期穩(wěn)定、效率高和價(jià)格低廉等特點(diǎn),符合工業(yè)生產(chǎn)的必要條件,但是其只對范圍很窄的紫外光具有光催化活性又限制了進(jìn)一步的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。從2001年以來,許多學(xué)者都致力于研究如何通過金屬離子和非金屬離子摻雜二氧化鈦來提高其光催化活性,取得了豐碩的科研成果。 本文的主要內(nèi)容是系統(tǒng)研究兩種摻雜改性二氧化鈦的方法——鐵摻雜二氧化鈦和氮摻雜二氧化鈦,揭示了不同摻雜元素對于二氧化鈦結(jié)構(gòu)和光吸收特性的影響,獲得了如下結(jié)果： 1.我們利用同步輻射X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜學(xué)(XAFS)和紫外可見光譜研究了溶膠凝膠法制備的鐵摻雜二氧化鈦樣品,發(fā)現(xiàn)摻雜的鐵原子取代了銳鈦礦晶格中的鈦原子,進(jìn)而導(dǎo)致了樣品結(jié)構(gòu)性缺陷的形成,并在能帶之間出現(xiàn)了新的中間能級,最終導(dǎo)致了帶隙的縮小和光的吸收向可見光方向的轉(zhuǎn)移。 2.我們利用X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)和紫外可見光能譜(UV-Vis)研究了沉淀法制備的氮摻雜二氧化鈦樣品,發(fā)現(xiàn)摻雜的氮原子以填隙摻雜的形式存在于二氧化鈦的晶格中,降低了二氧化鈦的相轉(zhuǎn)變溫度,N的2p態(tài)會(huì)和O的2p態(tài)形成混合態(tài),直接導(dǎo)致帶隙變窄,進(jìn)而提高了二氧化鈦樣品的光催化活性。
【關(guān)鍵詞】：二氧化鈦 光催化 摻雜 局域結(jié)構(gòu) 同步輻射
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：O643.36;O614.411
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 引言9-11
• 1.2 二氧化鈦晶體結(jié)構(gòu)11-12
• 1.3 二氧化鈦光催化反應(yīng)基本原理12
• 1.4 二氧化鈦的摻雜改性12-17
• 1.4.1 金屬離子摻雜13-15
• 1.4.2 非金屬離子摻雜15-17
• 1.5 小結(jié)17-18
• 參考文獻(xiàn)18-19
• 第2章 X射線吸收譜簡介19-31
• 2.1 引言19-20
• 2.2 XAFS的原理20-25
• 2.2.1 X射線吸收譜學(xué)20-22
• 2.2.2 XAFS的特點(diǎn)22-24
• 2.2.3 EXAFS數(shù)據(jù)分析[6]24-25
• 2.3 XAFS的實(shí)驗(yàn)方法25-29
• 2.4 小結(jié)29-30
• 參考文獻(xiàn)30-31
• 第3章 鐵摻雜二氧化鈦納米顆粒的局域結(jié)構(gòu)和光吸收特性研究31-37
• 3.1 引言31-32
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分32
• 3.2.1 樣品制備32
• 3.2.2 樣品測試32
• 3.3 結(jié)果和討論32-35
• 3.4 小結(jié)35-36
• 參考文獻(xiàn)36-37
• 第4章 氮摻雜二氧化鈦的制備、表征及光吸收性質(zhì)的研究37-42
• 4.1 引言37
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分37-38
• 4.2.1 樣品制備37-38
• 4.2.2 樣品測試38
• 4.3 結(jié)果和討論38-41
• 4.3.1 XRD表征38-39
• 4.3.2 XPS表征39-40
• 4.3.3 UV-Vis表征40-41
• 4.4 小結(jié)41
• 參考文獻(xiàn)41-42
• 總結(jié)與展望42-44
• 致謝及基金資助44-47
• 碩士期間發(fā)表文章47

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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  本文關(guān)鍵詞：光催化劑二氧化鈦的摻雜改性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：354186