發(fā)布時(shí)間：2022-02-09 22:29

　　采用溶膠-凝膠法制備了介孔TiO₂、C/TiO₂、Nd₂O₃/TiO₂和C/Nd₂O₃/TiO₂,并以陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）和聚苯乙烯（PS）膠晶為模板劑制備了SDBS/C/Nd₂O₃/TiO₂和多級有序C/Nd₂O₃/TiO₂催化材料。通過SEM、TEM、XRD、XPS、UV-vis DRS和N₂吸附-脫附表征手段和理論計(jì)算對所制備催化材料的表面形貌、晶型、化學(xué)形態(tài)、光吸收性能,比表面積和孔容以及電子結(jié)構(gòu)和態(tài)密度等性能進(jìn)行探析。并以甲基橙溶液為探針,在可見光條件下對制備材料進(jìn)行光催化性能測試,并對其光催化機(jī)理進(jìn)行了探討。根據(jù)表征結(jié)果可知多級有序C/Nd₂O₃/TiO₂催化劑... 

【文章來源】：齊齊哈爾大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

介孔C/Nd2O3/TiO2元素配比的確定Fig.3.1ThedeterminationofthematchingratioofmesoporousC/Nd2O3/TiO2

圖 3.3 催化材料的 XRD 譜圖Fig.3.3 XRD spectrum of catalytic materials以看出所有樣品表現(xiàn)出 TiO2的特征衍射峰，而且根鈦礦型，并且沒有檢測出其他的峰。摻雜 Nd2O3的峰位基本上是一致的，其原因可能是 Nd2O3摻雜元素含量比較低，低于 XRD 測試儀器的檢測范圍表 3.6 催化劑結(jié)構(gòu)信息Tab.3.6 The structural information for the samples介孔C/TiO2介孔Nd2O3/TiO2介孔C/Nd2O3/TiO2SDBSNd2O3/T3.16 3.14 3.12 3.063.12 2.79 2.65

紫外漫反射光譜（A）和紫外光吸收對禁帶寬度譜圖（B）。其中圖 3.4a/TiO2、介孔 Nd2O3/TiO2、介孔 TiO2、多級有序 C/Nd2O3/TiO2、介孔 C/NdS/C/Nd2O3/TiO2。圖 3.4A 中可知，在波長小于 400 nm 范圍內(nèi)吸收明顯是 TiO2固有的吸。通過摻雜非金屬 C 元素后，TiO2吸收邊向長波方向移動(dòng)，并且隨著稀d2O3的摻入，其吸收邊向長波方向移動(dòng)距離增大，且在波長為 550 和 5個(gè)吸收峰，這是 Nd 元素特有的屬性，從而證明 Nd2O3成功摻雜到催化元素之后改變了其內(nèi)部的能帶結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)，可能在 TiO2的價(jià)帶和間能級，光生電子和空穴可以通過這些中間能級發(fā)生躍遷，因此所需的可見光范圍，從而使摻雜的 TiO2具有可見光吸收吸能，使其對可見光提高。通過加入模板劑改變 TiO2的形貌發(fā)現(xiàn)多級有序 C/Nd2O3/Nd2O3/TiO2對紫外光吸收強(qiáng)度優(yōu)于其他催化材料。從圖 3B 可知，根據(jù)吸收光的能量，可以求出制備的催化材料的禁帶寬度，如表 3.6 所示。其寬度為 3.19 eV，多級有序 C/Nd2O3/TiO2催化材料為 2.91eV，其多孔結(jié)光線，能夠提高光的捕獲，從而可以增強(qiáng)光催化活性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]納米二氧化鈦復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 賀天成.燕山大學(xué) 2015
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