發(fā)布時間：2023-04-11 03:39

　　由于純TiO₂具有較大的禁帶寬度,容易產(chǎn)生團聚,光生電子和空穴也容易復合而使光量子產(chǎn)率減少限制了TiO₂光催化材料的應(yīng)用。本采用Sn、Ag和Cu離子摻雜、WO₃和CNTs雙負載的方法對TiO₂進行改性制備了粒徑小、比表面積大、禁帶寬度窄的復合催化劑,提高TiO₂的光催化效率。利用XRD、UV-vis DRS、BET、SEM和TEM等測試方法對其進行測試和表征,并探索了其光催化降解羅丹明B的性能。1.合成的Sn摻雜Sn-TiO₂和Sn-TiO₂/WO₃/CNTs系列催化劑均為銳鈦礦型,一定Sn摻雜量與少量WO₃、CNTs的攝入會限制TiO₂晶粒的生長。同時,Sn摻雜能使TiO₂禁帶寬度變窄而光響應(yīng)得范圍拓寬,Sn摻雜量為2%時禁帶寬度達最小;孔徑主要分布在5-15 nm之間,介孔大小分布比較均勻,尺寸和形貌上分布較均一規(guī)整,無明顯團聚。光催化性能測試...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 TiO₂的結(jié)構(gòu)特征和光催化反應(yīng)機理
        1.1.1 TiO₂的晶體結(jié)構(gòu)特征
        1.1.2 TiO₂的光催化反應(yīng)機理
    1.2 提高TiO₂光催化效率的方法
        1.2.1 形態(tài)學發(fā)生改變
            1.2.1.1 納米TiO2

            1.2.1.2 多孔TiO₂

        1.2.2 化學改性
            1.2.2.1 負載
            1.2.2.2 摻雜
                1.2.2.2.1 金屬離子摻雜
                1.2.2.2.2 非金屬離子摻雜
                1.2.2.2.3 共摻雜
    1.3 納米TiO₂材料的制備方法
        1.3.1 氣相法
        1.3.2 固相法
        1.3.3 液相法
    1.4 納米TiO₂的應(yīng)用
    1.5 本論文研究的內(nèi)容和創(chuàng)新之處
2.實驗材料設(shè)備和表征方法
    2.1 實驗材料及實驗設(shè)備
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗儀器與設(shè)備
        2.1.3 實驗流程圖
    2.2 光催化劑的表征
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 紫外可見漫反射光譜分析
        2.2.3 比表面積測試
        2.2.4 掃描電子顯微鏡分析
        2.2.5 透射電子顯微鏡分析
    2.3 TiO₂的光催化性能研究
        2.3.1 光催化降解實驗對象
        2.3.2 光催化降解實驗
3.Sn-TiO₂/WO₃/CNTs復合催化劑的制備及其光催化性能
    3.1 光催化劑的制備
        3.1.1 Sn-TiO₂光催化劑
        3.1.2 Sn-TiO₂/WO₃/CNTs復合催化劑
    3.2 催化劑表征結(jié)果與討論
        3.2.1 樣品XRD分析
        3.2.2 樣品的紫外漫反射分析
        3.2.3 樣品的BET測試分析
        3.2.4 樣品的掃描電鏡和透射電鏡測試分析
        3.2.5 樣品的光催化性能研究
    3.3 Sn摻雜量對Sn-TiO₂/WO₃/CNTs光催化劑的影響
        3.3.1 Sn摻雜量對樣品的XRD影響
        3.3.2 Sn摻雜量對樣品的BET影響
        3.3.3 Sn摻雜量對樣品的Uv-vis DRS的影響
        3.3.4 Sn摻雜量對Sn-TiO₂/WO₃/CNTs樣品光催化性能影響
        3.3.5 Sn摻雜量對Sn-TiO₂/WO₃/CNTs樣品的光催化反應(yīng)動力學影響分析
    3.4.本章小結(jié)
4.Ag-TiO₂ /WO₃/CNTs復合催化劑的制備及其光催化性能
    4.1 光催化劑的制備
        4.1.1 Ag-TiO₂光催化劑
        4.1.2 Ag-TiO₂/WO₃/CNTs復合催化劑
    4.2 催化劑表征結(jié)果與討論
        4.2.1 樣品XRD分析
        4.2.2 樣品的紫外漫反射分析
        4.2.3 樣品的BET測試分析
        4.2.4 樣品的掃描電鏡和透射電鏡測試分析
        4.2.5 樣品的光催化性能研究
    4.3 Ag摻雜量對Ag-TiO₂/WO₃/CNTs光催化劑的影響
        4.3.1 Ag摻雜量對樣品的XRD影響
        4.3.2 Ag摻雜量對樣品的BET影響
        4.3.3 Ag摻雜量對樣品的Uv-vis DRS的影響
        4.3.4 Ag摻雜量對Ag-TiO₂/WO₃/CNTs樣品的光催化性能影響
        4.3.5 Ag摻雜量對Ag-TiO₂/WO₃/CNTs樣品的催化反應(yīng)動力學影響分析
    4.4.本章小結(jié)
5.Cu-TiO₂ /WO₃/CNTs復合催化劑的制備及其光催化性能
    5.1 光催化劑的制備
        5.1.1 Cu-TiO₂光催化劑
        5.1.2 Cu-TiO₂/WO₃/CNTs復合催化劑
    5.2 催化劑表征結(jié)果與討論
        5.2.1 樣品XRD分析
        5.2.2 樣品的紫外漫反射分析
        5.2.3 樣品的BET測試分析
        5.2.4 樣品的掃描電鏡和透射電鏡測試分析
        5.2.5 樣品的光催化性能研究
    5.3 Cu摻雜量對Cu-TiO₂/WO₃/CNTs光催化劑的影響
        5.3.1 Cu摻雜量對樣品的XRD影響
        5.3.2 Cu摻雜量對樣品的BET影響
        5.3.3 Cu摻雜量對樣品的Uv-vis DRS的影響
        5.3.4 Cu摻雜量對Cu-TiO₂/WO₃/CNTs樣品的光催化性能影響分析
        5.3.5 Cu摻雜量對Cu-TiO₂/WO₃/CNTs樣品的光催化反應(yīng)動力學分析
    5.4 本章小結(jié)
6.結(jié)論
參考文獻
作者簡介
致謝



本文編號：3789252

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