作為目前應(yīng)用最廣泛的光催化劑,TiO₂具有相對(duì)較大的禁帶寬度（約為3.2eV）,只有能量較高的紫外光才能被其利用,然而太陽光中紫外光的成分僅僅只有3%-5%,太陽能利用率低;光生電子和空穴的高復(fù)合率導(dǎo)致其量子效率相對(duì)較低,進(jìn)一步抑制了TiO₂的光催化活性。對(duì)TiO₂進(jìn)行改性和摻雜,提高太陽能利用率和量子效率,或者尋找和發(fā)展更為高效的新型光催化劑是光催化領(lǐng)域發(fā)展的大趨勢(shì)。本研究以鈦白粉和10mol/L的NaOH溶液為原料,180℃水熱48h后經(jīng)鹽酸浸泡制備鈦酸納米帶,然后將樣品在一定濃度的硫酸溶液中進(jìn)行二次水熱反應(yīng),實(shí)現(xiàn)對(duì)納米帶的刻蝕。本研究考察了酸刻蝕過程對(duì)材料晶型、形貌、比表面積及光催化降解甲基橙的影響。以經(jīng)酸刻蝕的TiO₂納米帶為前驅(qū)物,常溫下采用原位沉淀法成功制備出可見光響應(yīng)BiOBr/TiO₂異質(zhì)結(jié)納米材料,利用X射線衍射、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡、X射線光電子能譜、紫外-可見漫反射以及熒光光譜等多種測(cè)試手段對(duì)所制備的催化劑進(jìn)行了表征分析。為了得到相對(duì)較好的... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 TiO_2納米帶研究概述
    1.2 TiO_2納米帶的制備方法
        1.2.1 水熱合成法
        1.2.2 電化學(xué)法
        1.2.3 模板合成法
        1.2.4 靜電紡絲技術(shù)
        1.2.5 其他方法
    1.3 TiO_2納米帶改性研究
        1.3.1 半導(dǎo)體復(fù)合
        1.3.2 貴金屬沉積
        1.3.3 金屬摻雜或非金屬元素?fù)诫s
    1.4 本課題研究思路
第二章 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線和分析方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線和內(nèi)容
    2.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
    2.3 材料制備
        2.3.1 前驅(qū)物TiO_2納米帶粉體的合成
        2.3.2 BiOBr/TiO_2異質(zhì)結(jié)納米材料的制備
    2.4 材料表征方法
        2.4.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.4.2 場(chǎng)發(fā)射掃面電鏡(FE-SEM)
        2.4.3 場(chǎng)發(fā)射透射電鏡(TEM)
        2.4.4 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.4.5 比表面積分析(BET)
        2.4.6 紫外-可見漫反射光譜分析(Uv-Vis DRS)
        2.4.7 熒光光譜分析(PL)
    2.5 光催化性能評(píng)價(jià)方法
第三章 TiO_2納米帶的制備和表征
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
        3.1.3 TiO_2納米帶的合成
    3.2 TiO_2納米帶的表征與分析
        3.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)表征結(jié)果分析
        3.2.2 X射線衍射(XRD)表征結(jié)果與分析
        3.2.3 比表面積（BET）測(cè)試結(jié)果分析
        3.2.4 X射線光電子能譜(XPS)測(cè)試結(jié)果與分析
        3.2.5 紫外-可見漫反射光譜（Uv-Vis DRS）結(jié)果分析
        3.2.6 熒光光譜(PL)分析
    3.3 TiO_2納米帶光催化活性分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 BiOBr/TiO_2異質(zhì)結(jié)的制備、催化活性和穩(wěn)定性研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
        4.1.3 BiOBr/TiO_2異質(zhì)結(jié)納米材料的制備
    4.2 材料表征與分析
        4.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)及透射電子顯微鏡(TEM)表征結(jié)果分析
        4.2.2 X射線衍射(XRD)表征結(jié)果與分析
        4.2.3 X射線光電子能譜(XPS)測(cè)試結(jié)果與分析
        4.2.4 紫外-可見漫反射光譜(UV-Vis DRS)&熒光光譜分析(PL)
    4.3 光催化性能及催化穩(wěn)定性分析結(jié)果與討論
    4.4 光催化機(jī)理
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文和參加科研情況
致謝



本文編號(hào)：3569708