本文關(guān)鍵詞：二氧化鈦基空心微球光催化劑的制備與性能

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【摘要】：光催化降解具有能耗低、反應(yīng)條件以及反應(yīng)過(guò)程溫和、反應(yīng)速度快、對(duì)底物無(wú)選擇性,使其完全礦化生成無(wú)機(jī)的小分子等無(wú)毒物質(zhì)的多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。因此,有關(guān)光催化領(lǐng)域的研究和應(yīng)用在過(guò)去的幾十年里得到了廣泛的開展。其中,TiO_2具有無(wú)毒、較高的化學(xué)惰性、光穩(wěn)定性好、成本低、催化活性高等優(yōu)點(diǎn),ZnO具有成本低、來(lái)源廣、無(wú)毒無(wú)污染的特點(diǎn)。但是它們的光生載流子的復(fù)合速率太快,不能高效的降解有機(jī)污染物,推廣應(yīng)用受到了極大地限制。本文以減小TiO_2材料的光生載流子的復(fù)合速率為出發(fā)點(diǎn)開展工作,研究?jī)?nèi)容如下：(1)采用一步溶劑熱法制備了(001)晶面暴露的鳥巢狀TiO_2空心微球,用SEM、TEM、XRD、BET等手段對(duì)催化劑的物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；用EDS、XPS等手段對(duì)催化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；用UV-vis DRS、PL、TOC等對(duì)催化劑的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。并將制備的光催化劑應(yīng)用于有機(jī)染料亞甲基藍(lán)(MB)的降解。光催化降解結(jié)果表明,溶劑熱溫度為180℃,煅燒溫度為500℃時(shí)得到的光催化劑在光催化降解MB時(shí)表現(xiàn)出了最高的光催化活性。此外,光催化劑可以通過(guò)沉降或者過(guò)濾等方法很容易地回收,并可以重復(fù)性利用。(2)以TiO_2為基質(zhì),ZnO為改性劑,采用一步水熱法制備了TiO_2/ZnO復(fù)合空心微球,用SEM、XRD、BET等手段對(duì)催化劑的物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；用XPS等手段對(duì)催化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；用UV-vis DRS、PL、TOC等對(duì)催化劑的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。對(duì)2,4-二硝基苯酚(2,4-DNP)進(jìn)行了光催化降解實(shí)驗(yàn),當(dāng)催化劑用量為0.2 g/L,底物濃度為10 mg/L,光照距離為10 cm時(shí)光催化效果最好,此外所制備的復(fù)合光催化劑具有易回收、可重復(fù)利用性好的優(yōu)點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：光催化 水熱法 鳥巢結(jié)構(gòu) TiO_2 ZnO 亞甲基藍(lán) 2 4-二硝基苯酚
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36;O644.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 環(huán)境污染的現(xiàn)狀8
• 1.2 染料廢水研究進(jìn)展8-14
• 1.2.1 化學(xué)法9-10
• 1.2.2 物理法10-12
• 1.2.3 生物處理法12-14
• 1.3 酚類廢水研究進(jìn)展14-15
• 1.4 光催化研究進(jìn)展15-18
• 1.4.1 TiO_2體系16-18
• 1.4.2 TiO_2復(fù)合體系18
• 1.5 本論文的的研究意義與內(nèi)容18-20
• 1.5.1 研究意義18
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 鳥巢狀TiO_2空心微球的制備及應(yīng)用20-35
• 2.1 引言20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分21-24
• 2.2.1 試劑和設(shè)備21-22
• 2.2.2 TiO_2微球的制備22
• 2.2.3 樣品表征22-23
• 2.2.4 光催化活性測(cè)試23-24
• 2.3 結(jié)果與討論24-34
• 2.3.1 樣品的物理結(jié)構(gòu)表征24-27
• 2.3.2 樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)表征27-28
• 2.3.3 樣品的光學(xué)性質(zhì)表征28-33
• 2.3.4 光降解機(jī)理33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 TiO_2/ZnO復(fù)合空心微球的制備及應(yīng)用35-49
• 3.1 引言35-36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分36-38
• 3.2.1 試劑和設(shè)備36-37
• 3.2.2 制備TiO_2/ZnO復(fù)合微球37
• 3.2.3 樣品的表征37
• 3.2.4 光催化活性測(cè)試37-38
• 3.3 結(jié)果與討論38-47
• 3.3.1 對(duì)樣品的物理結(jié)構(gòu)的表征38-39
• 3.3.2 對(duì)樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)的表征39-40
• 3.3.3 對(duì)樣品的光學(xué)性質(zhì)的表征40-46
• 3.3.4 光催化降解機(jī)理46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 結(jié)論與展望49-50
• 參考文獻(xiàn)50-62
• 附錄A 攻讀碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62-63
• 致謝63

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本文編號(hào)：925846