TiO₂具有化學(xué)穩(wěn)定性高、環(huán)境兼容性強以及功能多元化等優(yōu)點,這使其在能源和環(huán)境問題日益緊張的當下成為一種理想的功能性材料。TiO₂作催化劑應(yīng)用于光催化領(lǐng)域,可以有效地實現(xiàn)有機污染物的光降解、光催化裂解水制氫以及光還原CO₂等一系列反應(yīng)。然而,單一的TiO₂半導(dǎo)體納米材料帶隙較寬（3.0-3.4eV）,吸收光范圍主要集中在紫外光區(qū),對太陽光的利用率很低（～4%）。因此,怎樣對TiO₂進行改性,提高其可見光利用率是近些年來科研領(lǐng)域的熱點問題之一。本論文主要圍繞TiO₂基復(fù)合材料的化學(xué)合成,結(jié)構(gòu)表征和光催化性能進行了系統(tǒng)地研究與討論。論文的主要研究結(jié)果如下:1.將貴金屬修飾及三價鈦離子(Ti³⁺)自摻雜相結(jié)合改善TiO₂的光催化性能。通過三氯化鈦的水解反應(yīng)在金納米棒/球表面生長均勻的TiO₂殼層,然后在還原氣氛（Ar/H₂）中經(jīng)過高溫煅燒成功合成了不同形貌的Au@H-TiO<... 

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號說明
第一章 緒論
    1.1 TiO_2的晶體結(jié)構(gòu)
    1.2 TiO_2納米材料的合成方法
        1.2.1 水熱法
        1.2.2 溶劑熱法
        1.2.3 溶膠-凝膠法
        1.2.4 氣相沉積法
    1.3 TiO_2納米材料在能源轉(zhuǎn)換與存儲領(lǐng)域中的應(yīng)用
        1.3.1 光催化應(yīng)用
            1.3.1.1 光催化反應(yīng)原理
            1.3.1.2 光催化降解有機污染物
            1.3.1.3 光催化制氫
            1.3.1.4 光催化還原CO_2
        1.3.2 太陽能電池
        1.3.3 鋰離子電池
    1.4 TiO_2納米材料常見的性能提升策略
        1.4.1 帶隙調(diào)節(jié)
            1.4.1.1 金屬摻雜
            1.4.1.2 非金屬摻雜
            1.4.1.3 共摻雜
        1.4.2 抑制電子-空穴對的復(fù)合
            1.4.2.1 擔載助催化劑
            1.4.2.2 構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu)
    1.5 本論文的選題背景及主要研究內(nèi)容
    參考文獻
第二章 Au@H-TiO_2核殼結(jié)構(gòu)的制備及光催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 材料合成
        2.2.2 儀器與表征
        2.2.3 光催化性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌分析
        2.3.2 表面成分分析
        2.3.3 光學(xué)和光電化學(xué)性質(zhì)分析
        2.3.4 光催化性能分析
        2.3.5 Au在光催化中的作用分析
        2.3.6 基于金納米球所得催化劑的光催化性能分析
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 MoSe_2/TiO_2復(fù)合納米材料的可控合成及光催化產(chǎn)氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 材料合成
        3.2.2 儀器與表征
        3.2.3 光催化性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌分析
        3.3.2 表面成分分析
        3.3.3 光學(xué)和光電化學(xué)性質(zhì)分析
        3.3.4 光催化產(chǎn)氫性能分析
        3.3.5 反應(yīng)機理
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 MoSe_2/H-TiO_2、MoSe_2/rGO/TiO_2復(fù)合納米材料的制備及催化產(chǎn)氫性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 材料合成
        4.2.2 儀器與表征
        4.2.3 催化性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌分析
        4.3.2 表面成分分析
        4.3.3 光學(xué)和光電化學(xué)性質(zhì)分析
        4.3.4 催化性能分析
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 Cu摻雜的硒化鋅超細納米棒的制備及光學(xué)性質(zhì)研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗裝置
        5.2.2 材料合成
        5.2.3 儀器與表征
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌分析
        5.3.2 光學(xué)性質(zhì)分析
        5.3.3 反應(yīng)機理
        5.3.4 反應(yīng)影響因素
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 全文總結(jié)
    6.1 本文的創(chuàng)新點
    6.2 有待研究的問題
致謝
攻讀博士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
附件
學(xué)位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻】：
期刊論文
[1]A review on TiO2 nanotube arrays:Fabrication, properties, and sensing applications[J]. YANG LiXia1,2, LUO ShengLian1,2, CAI QingYun1＆ YAO ShouZhuo1 1 State Key Laboratory of Chemo/Biosensing and Chemometrics, Department of Chemistry, Changsha 410082, China; 2 College of Environmental Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China.  Chinese Science Bulletin. 2010(Z1)



本文編號：3655382