在水污染形勢日益嚴(yán)峻的當(dāng)下,傳統(tǒng)治污技術(shù)的局限性逐漸凸顯。光催化降解技術(shù)則以其成本低、降解完全、無二次污染的特點(diǎn)成為了最有效的治污手段。SnO₂是一種理想的半導(dǎo)體光催化劑,它極具潛力卻受制于自身缺陷無法進(jìn)行大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用:（1）SnO₂的帶隙寬至3.6 eV,僅能利用極小部分的紫外光。（2）生成的光生電子-空穴對（e-/h+）十分容易復(fù)合。這兩個缺陷限制了SnO₂光催化性能的表達(dá)。此外我們也發(fā)現(xiàn)制備工藝可以顯著影響SnO₂的膜厚、結(jié)晶度等性質(zhì),作用于它的光催化性能。因此,為了提升SnO₂的光催化性能,改進(jìn)了SnO₂的制備工藝,并研究了八種離子單、雙、三摻雜和ZnO復(fù)合的效果,具體研究內(nèi)容如下:1.制備SnO₂的工藝條件研究使用溶膠-凝膠法以SnCl2·2H2O為Sn源制得SnO₂薄膜,使用這些薄膜降解甲基綠。以甲基綠的降解率來考量樣品的光催化活性。通過改變鍍膜層數(shù)來探索不同膜厚的影響。焙燒溫度和焙燒時間的影響則通... 

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 SnO_2的性質(zhì)結(jié)構(gòu)與光催化原理
        1.2.1 SnO_2結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.2 SnO_2光催化原理
    1.3 影響SnO_2光催化能力的因素
        1.3.1 與晶體相關(guān)的因素
        1.3.2 與制備工藝和實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)的因素
    1.4 提升SnO_2光催化性的措施
        1.4.1 制備工藝的系統(tǒng)優(yōu)化
        1.4.2 貴金屬沉積
        1.4.3 離子摻雜
        1.4.4 半導(dǎo)體復(fù)合
    1.5 SnO_2光催化劑的制備方法
        1.5.1 溶膠凝膠法
        1.5.2 共沉淀法
        1.5.3 水熱法
    1.6 納米SnO_2材料的應(yīng)用
        1.6.1 作為透明導(dǎo)電材料
        1.6.2 作為電池負(fù)極材料
        1.6.3 作為氣敏元件
        1.6.4 作為光催化劑
    1.7 本課題研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.7.1 本課題的主要研究內(nèi)容
        1.7.2 本課題的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 納米SnO_2樣品的制備與表征
    2.1 試劑及儀器
        2.1.1 試劑
        2.1.2 儀器
    2.2 樣品的制備
        2.2.1 玻璃基體的預(yù)處理
        2.2.2 膠體的制備
        2.2.3 薄膜的制備
        2.2.4 粉體的制備
    2.3 樣品的表征
        2.3.1 光催化性能實(shí)驗(yàn)
        2.3.2 紫外-可見漫反射光譜分析
        2.3.3 光致發(fā)光光譜分析
        2.3.4 晶體結(jié)構(gòu)分析
        2.3.5 表面形貌分析
        2.3.6 孔徑與比表面分析
        2.3.7 差熱熱重分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 SnO_2薄膜最佳制備工藝的探索
    3.1 降解的對象
    3.2 最佳鍍膜層數(shù)及鍍膜時間的確定
        3.2.1 單層膜最佳鍍膜時間的確定
        3.2.2 雙層膜與三層膜最佳鍍膜時間的確定
        3.2.3 最佳鍍膜層數(shù)的確定
    3.3 最佳焙燒溫度及時間的確定
    3.4 溶液最佳pH的確定
    3.5 本章小結(jié)
第四章 改性SnO_2薄膜的光催化性能
    4.1 單離子摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.1.1 B離子摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.1.2 F離子摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.1.3 S離子摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.1.4 Fe離子摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.1.5 Co離子摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.1.6 Ag離子摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.1.7 La離子摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.1.8 Y離子摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.1.9 各摻雜離子在最佳摻雜濃度下的改性效果對比
    4.2 雙離子摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.2.1 B/Fe雙摻雜Sn O_2 薄膜的光催化性能
        4.2.2 B/Co雙摻雜Sn O_2 薄膜的光催化性能
        4.2.3 B/Ag雙摻雜Sn O_2 薄膜的光催化性能
        4.2.4 B/La雙摻雜Sn O_2 薄膜的光催化性能
        4.2.5 B/Y雙摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.2.6 Y/B雙摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.2.7 Y/S雙摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.2.8 Y/F雙摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.2.9 雙摻雜離子在最佳摻雜濃度下的改性效果對比
    4.3 三離子摻雜SnO_2薄膜的光催化性能
        4.3.1 B/Y/F三摻雜Sn O_2 薄膜的光催化性能
        4.3.2 B/Y/S三摻雜Sn O_2 薄膜的光催化性能
        4.3.3 B/Y/Fe三摻雜Sn O_2 薄膜的光催化性能
        4.3.4 B/Y/Co三摻雜Sn O_2 薄膜的光催化性能
        4.3.5 B/Y/Ag三摻雜Sn O_2 薄膜的光催化性能
        4.3.6 B/Y/La三摻雜Sn O_2 薄膜的光催化性能
        4.3.7 三摻雜離子在最佳摻雜濃度下的改性效果對比
    4.4 Sn O_2-Zn O復(fù)合薄膜的光催化性能
    4.5 B/Y/Ag三摻雜Sn O_2-Zn O復(fù)合薄膜的光催化性能
    4.6 可見光下B/Y/Ag摻雜Sn O_2-Zn O復(fù)合薄膜的光催化性能
    4.7 本章小結(jié)
第五章 改性SnO_2薄膜的表征
    5.1 紫外可見漫反射光譜
    5.2 光致發(fā)光光譜
    5.3 表面形貌分析
    5.4 差熱熱重分析
    5.5 X射線衍射
    5.6 N_2吸脫附曲線
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2025年將有35億人面臨缺水[J]. 紀(jì)雪.  生態(tài)經(jīng)濟(jì). 2019(10)
[2]pH對水熱合成Bi2WO6的結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響[J]. 張相輝.  工業(yè)水處理. 2018(07)
[3]二氧化鈦薄膜的改性技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉志強(qiáng),李先國,馮麗娟.  表面技術(shù). 2006(01)
[4]溶膠-凝膠法制備SnO2氣敏薄膜的研究[J]. 劉威,曹立禮.  中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2001(03)

碩士論文
[1]從水污染的分類看水污染防治法的調(diào)整范圍[D]. 劉瑞聆.中國海洋大學(xué) 2011



本文編號：3653760