全球工業(yè)快速發(fā)展的背后是日益嚴(yán)重的環(huán)境問題。工業(yè)廢水和有機(jī)染料的大量排放已經(jīng)造成了嚴(yán)重的水污染。二氧化鈦（TiO₂）得益于其廉價(jià)、強(qiáng)氧化性、無毒及耐腐蝕等眾多優(yōu)勢,使其被廣泛應(yīng)用到光催化等領(lǐng)域。然而,TiO₂禁帶寬度較窄（3.0-3.2 e V）,只能吸收小于380 nm的紫外光。另一方面,TiO₂的電子在被光照激發(fā)后,不能高效地傳遞到材料表面,更多的光生電子會(huì)與空穴復(fù)合,導(dǎo)致電子-空穴復(fù)合率較高,也限制了光催化性能。石墨烯量子點(diǎn)（GQDs）是一種準(zhǔn)零維材料,因其納米量級的尺寸具有量子局限效應(yīng),因此,GQDs也具有優(yōu)越的電學(xué)、光學(xué)及磁學(xué)等多方面的性能。GQDs與石墨烯不同之處在于GQDs具有帶隙,能夠在外界條件激發(fā)下產(chǎn)生電子躍遷,具有半導(dǎo)體性質(zhì)。研究報(bào)道指出GQDs由于其獨(dú)特的電子能帶結(jié)構(gòu)使之具有優(yōu)異的催化性能。已有文獻(xiàn)報(bào)道可以通過制備TiO₂/GQDs復(fù)合材料來提高材料整體的催化性能。然而,目前的研究尚有許多需要改進(jìn)之處,如:簡便的合成方法、減少副產(chǎn)物以及降低成本等�；谝陨峡紤],我們采用“自下而... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景與意義
        1.1.2 光催化技術(shù)的發(fā)展
    1.2 二氧化鈦
        1.2.1 二氧化鈦的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.2 二氧化鈦的形貌種類
        1.2.3 二氧化鈦納米管的制備方法
        1.2.4 二氧化鈦的研究現(xiàn)狀
    1.3 石墨烯量子點(diǎn)
        1.3.1 石墨烯量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.3.2 石墨烯量子點(diǎn)的性能與應(yīng)用
        1.3.3 石墨烯量子點(diǎn)的制備方法
    1.4 二氧化鈦，石墨烯量子點(diǎn)的非金屬摻雜改性
        1.4.1 二氧化鈦的非金屬摻雜改性
        1.4.2 石墨烯量子點(diǎn)的非金屬摻雜改性
    1.5 二氧化鈦，石墨烯量子點(diǎn)的研究進(jìn)展
    1.6 課題的選題依據(jù)和主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法和表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 催化劑的制備
    2.3 催化劑的表征
        2.3.1 X射線衍射儀（XRD）
        2.3.2 拉曼光譜（Raman spectrum）
        2.3.3 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.3.4 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.3.5 X射線光電子能譜分析（XPS）
        2.3.6 紫外-可見吸收光譜（UV-bis）
        2.3.7 紅外線光譜（FTIR）
    2.4 光催化的測試方法
第三章 二氧化鈦納米管-石墨烯-氮、硫摻雜石墨烯量子點(diǎn)復(fù)合材料的制備及其光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 GO的制備
        3.2.2 TiO_2NT+rGO的制備
        3.2.3 TiO_2NT+rGO+N, S-GQDs的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 TiO_2NT+rGO+N, S-GQDs復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 TiO_2NT+rGO+N, S-GQDs復(fù)合材料的形貌分析
        3.3.3 TiO_2NT+rGO+N, S-GQDs復(fù)合材料的化學(xué)鍵合分析
        3.3.4 TiO_2NT+rGO+N, S-GQDs復(fù)合材料的光學(xué)性質(zhì)分析
        3.3.5 TiO_2NT+rGO+N, S-GQDs復(fù)合材料的光催化性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 一步合成氮、硫共摻二氧化鈦/石墨烯量子點(diǎn)復(fù)合材料
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 N, S-TiO_2+N, S-GQDs的制備
        4.2.2 N, S-GQDs的制備
        4.2.3 N, S-GQDs（NST）的制備
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 N, S-TiO_2+N, S-GQDs復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 N, S-TiO_2+N, S-GQDs復(fù)合材料的形貌分析
        4.3.3 N, S-TiO_2+N, S-GQDs復(fù)合材料的化學(xué)鍵合分析
        4.3.4 N, S-TiO_2+N, S-GQDs復(fù)合材料的光學(xué)性質(zhì)分析
        4.3.5 N, S-TiO_2+N, S-GQDs復(fù)合材料的能帶結(jié)構(gòu)分析
        4.3.6 N, S-TiO_2+N, S-GQDs復(fù)合材料的光催化性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氮摻雜TiO2的沖擊合成及可見光催化活性研究[J]. 劉建軍,張紅玲,陳鵬萬,高翔,崔乃夫.  高壓物理學(xué)報(bào). 2013(01)



本文編號：3673544