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、反應條件以及反應過程溫和、反應速度快、對底物無選擇性,使其完全礦化生成無機的小分子等無毒物質(zhì)的多項優(yōu)點。因此,有關(guān)光催化領(lǐng)域的研究和應用在過去的幾十年里得到了廣泛的開展。其中,TiO_2具有無毒、較高的化學惰性、光穩(wěn)定性好、成本低、催化活性高等優(yōu)點,ZnO具有成本低、來源廣、無毒無污染的特點。但是它們的光生載流子的復合速率太快,不能高效的降解有機污染物,推廣應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合速率為出發(fā)點開展工作,研究內(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等手段對催化劑的物理結(jié)構(gòu)進行表征；用EDS、XPS等手段對催化劑的化學結(jié)構(gòu)進行表征；用UV-vis DRS、PL、TOC等對催化劑的光學性質(zhì)進行表征。并將制備的光催化劑應用于有機染料亞甲基藍(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℃時得到的光催化劑在光催化降解MB時表現(xiàn)出了最高的光催化活性。此外,光催化劑可以通過沉降或者過濾等方法很容易地回收,并可以重復性利用。(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復合空心微球,用SEM、XRD、BET等手段對催化劑的物理結(jié)構(gòu)進行表征；用XPS等手段對催化劑的化學結(jié)構(gòu)進行表征；用UV-vis DRS、PL、TOC等對催化劑的光學性質(zhì)進行表征。對2,4-二硝基苯酚(2,4-DNP)進行了光催化降解實驗,當催化劑用量為0.2 g/L,底物濃度為10 mg/L,光照距離為10 cm時光催化效果最好,此外所制備的復合光催化劑具有易回收、可重復利用性好的優(yōu)點。
【關(guān)鍵詞】：光催化 水熱法 鳥巢結(jié)構(gòu) TiO_2 ZnO 亞甲基藍 2 4-二硝基苯酚
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 染料廢水研究進展8-14
• 1.2.1 化學法9-10
• 1.2.2 物理法10-12
• 1.2.3 生物處理法12-14
• 1.3 酚類廢水研究進展14-15
• 1.4 光催化研究進展15-18
• 1.4.1 TiO_2體系16-18
• 1.4.2 TiO_2復合體系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 研究內(nèi)容18-20
• 第2章 鳥巢狀TiO_2空心微球的制備及應用20-35
• 2.1 引言20-21
• 2.2 實驗部分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 樣品的化學結(jié)構(gòu)表征27-28
• 2.3.3 樣品的光學性質(zhì)表征28-33
• 2.3.4 光降解機理33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 TiO_2/ZnO復合空心微球的制備及應用35-49
• 3.1 引言35-36
• 3.2 實驗部分36-38
• 3.2.1 試劑和設(shè)備36-37
• 3.2.2 制備TiO_2/ZnO復合微球37
• 3.2.3 樣品的表征37
• 3.2.4 光催化活性測試37-38
• 3.3 結(jié)果與討論38-47
• 3.3.1 對樣品的物理結(jié)構(gòu)的表征38-39
• 3.3.2 對樣品的化學結(jié)構(gòu)的表征39-40
• 3.3.3 對樣品的光學性質(zhì)的表征40-46
• 3.3.4 光催化降解機理46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 結(jié)論與展望49-50
• 參考文獻50-62
• 附錄A 攻讀碩士期間所發(fā)表的學術(shù)論文62-63
• 致謝63

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本文編號：925846