21世紀(jì)能源危機(jī)和環(huán)境污染將是人類社會(huì)所面臨的亟待解決的重要問題。近年來,利用半導(dǎo)體納米材料的光催化性質(zhì)來降解環(huán)境中各種有機(jī)污染物的研究報(bào)道日益增多。半導(dǎo)體氧化物在解決能源及環(huán)境問題上表現(xiàn)出的潛在應(yīng)用價(jià)值引起了全世界科學(xué)家的關(guān)注。五氧化二鈮(Nb₂O₅)作為一種比較典型的半導(dǎo)體材料之一,具有與二氧化鈦(Ti O2)相似的帶隙(3.4 e V)而且具有低毒性,更負(fù)的導(dǎo)帶邊緣位置,良好的化學(xué)穩(wěn)定性,熱力學(xué)穩(wěn)定性,高的電子注入效率和相對(duì)較高的光催化活性以及較高的重復(fù)利用率等諸多優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是一種比較好的光催化材料。但是由于Nb₂O₅的相對(duì)較寬的禁帶寬度,使其只能在紫外光下才有活性,從而限制了其更廣泛的實(shí)際應(yīng)用。紫外光僅占太陽光的3%-5%,為了可以充分的利用太陽光,需對(duì)半導(dǎo)體氧化物Nb₂O₅進(jìn)行改性以拓寬吸收波長(zhǎng)范圍。通過對(duì)Nb₂O₅進(jìn)行金屬非金屬摻雜,與半導(dǎo)體/碳簇復(fù)合以及負(fù)載貴金屬的改性可以有效地使其表現(xiàn)出很好的光...

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 五氧化二鈮(Nb₂O₅)簡(jiǎn)介
        1.2.1 Nb₂O₅的基本結(jié)構(gòu)和屬性
        1.2.2 Nb₂O₅的納米結(jié)構(gòu)的制備及合成方法
        1.2.3 一維Nb₂O₅納米結(jié)構(gòu)的制備
        1.2.4 三維Nb₂O₅層狀結(jié)構(gòu)的制備
        1.2.5 二維、三維介孔Nb₂O₅的制備
        1.2.6 Nb₂O₅的應(yīng)用
    1.3 Nb₂O₅光催化的改性
        1.3.1 非金屬離子摻雜改性
        1.3.2 金屬離子摻雜改性
        1.3.3 半導(dǎo)體/碳簇復(fù)合改性
    1.4 半導(dǎo)體負(fù)載貴金屬
        1.4.1 半導(dǎo)體負(fù)載貴金屬的方法
        1.4.2 半導(dǎo)體負(fù)載貴金屬的光催化
        1.4.3 半導(dǎo)體負(fù)載貴金屬的可見光催化電子轉(zhuǎn)移機(jī)理
    1.5 半導(dǎo)體光催化的基本原理
        1.5.1 半導(dǎo)體對(duì)廢水中有機(jī)染料的光降解機(jī)理
        1.5.2 半導(dǎo)體光解水機(jī)理
    1.6 論文的選題意義和研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 碳,氮共改性Nb₂O₅納米針的制備及光催化性質(zhì)研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)所用試劑與儀器
        2.2.2 C、N共改性Nb₂O₅納米針的制備
        2.2.3 C、N共改性Nb₂O₅納米針的表征手段
        2.2.4 C、N共改性Nb₂O₅納米針光催化活性的測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 結(jié)構(gòu)和形貌的表征
        2.3.2 紅外和拉曼的表征
        2.3.3 氮?dú)馕?脫附的表征
        2.3.4 C、N共改性Nb₂O₅納米針的形成機(jī)制
        2.3.5 固體漫反射的表征
        2.3.6 光催化活性的評(píng)價(jià)及光降解機(jī)理
        2.3.7 活性物種捕獲實(shí)驗(yàn)
        2.3.8 光催化穩(wěn)定性測(cè)試
    2.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 鋅摻雜C/Nb₂O₅納米催化劑的制備及光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)所用試劑及儀器
        3.2.2 Zn摻雜C/Nb₂O₅納米催化劑的制備
        3.2.3 樣品的表征手段
        3.2.4 光催化性質(zhì)測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 物相和形貌表征
        3.3.2 XPS表征
        3.3.3 UV-Vis表征
        3.3.4 氮?dú)馕?脫附表征
        3.3.5 表面光電壓(SPS)光譜表征
        3.3.6 光催化性質(zhì)和循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試
    3.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 Au@Void@Nb₂O₅納米結(jié)構(gòu)的制備與光催化活性研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)所用試劑與儀器
        4.2.2 Au@Void@Nb₂O₅納米復(fù)合材料的制
        4.2.3 表征手段
        4.2.4 光催化性質(zhì)測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Au@Void@Nb₂O₅的形貌與組分分析
        4.3.2 Au@Void@Nb₂O₅的液體紫外光譜分析
        4.3.3 Au@Void@Nb₂O₅的XRD、XPS以及FT-IR分析
        4.3.4 Au@Void@Nb₂O₅的氮?dú)馕?脫附分析
        4.3.5 Au@Void@Nb₂O₅的固體紫外-可見漫反射分析
        4.3.6 Au@Void@Nb₂O₅的光催化活性評(píng)價(jià)和固體熒光分析
        4.3.7 活性物種捕獲實(shí)驗(yàn)
        4.3.8 Au@Void@Nb₂O₅-2-3000C光降解穩(wěn)定性測(cè)試
    4.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 結(jié)論與展望
作者簡(jiǎn)歷
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3841983