SrTiO₃半導(dǎo)體光催化劑因性能優(yōu)異,在光照下可以實(shí)現(xiàn)降解有機(jī)物和催化分解水制取H₂/O₂,故而備受關(guān)注。然而,由于SrTiO₃的帶隙較寬,無(wú)法利用可見(jiàn)光,加之光生載流子復(fù)合率較高,需要負(fù)載貴金屬助催化劑,才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)氫活性,應(yīng)用受到了較多限制。近來(lái)研究表明,利用Ti³⁺缺陷自摻雜SrTiO₃,可以實(shí)現(xiàn)其可見(jiàn)光活性拓展和無(wú)貴金屬助催化劑下產(chǎn)氫活性,成為研究的熱點(diǎn)。但是,該類(lèi)缺陷存在制備困難,難以穩(wěn)定存在等問(wèn)題。針對(duì)現(xiàn)有還原法制備該類(lèi)缺陷存在的問(wèn)題,本論文另辟蹊徑,采用氧化法來(lái)構(gòu)筑Ti³⁺-N自摻雜SrTiO₃光催化劑,實(shí)現(xiàn)無(wú)助催化劑負(fù)載下產(chǎn)氫活性,并提升其可見(jiàn)光催化降解活性。通過(guò)對(duì)光催化機(jī)理、光催化劑制備及光催化劑改性的研究,分別系統(tǒng)性地探索了H₂O₂直接氧化法和堿熱氧化法制備的Ti³⁺-N自摻雜納米SrTiO₃光催化劑,并對(duì)樣... 

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 光催化反應(yīng)機(jī)理及影響因素
        1.2.1 光催化反應(yīng)機(jī)理
            1.2.1.1 光催化降解機(jī)理
            1.2.1.2 光催化產(chǎn)氫機(jī)理
        1.2.2 影響因素
            1.2.2.1 能帶位置
            1.2.2.2 顆粒大小與比表面積
            1.2.2.3 晶體結(jié)構(gòu)與晶格缺陷
            1.2.2.4 光源及光照強(qiáng)度
            1.2.2.5 溶液PH值及光催化材料濃度
    1.3 SrTiO_3 研究現(xiàn)狀
        1.3.1 SrTiO_3 的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用
        1.3.2 SrTiO_3 的制備方法
            1.3.2.1 水熱法
            1.3.2.2 溶膠凝膠法
            1.3.2.3 化學(xué)沉淀法
    1.4 Sr TiO_3光催化材料改性研究
        1.4.1 元素?fù)诫s
            1.4.1.1 非金屬摻雜
            1.4.1.2 金屬摻雜
            1.4.1.3 半導(dǎo)體自摻雜
        1.4.2 貴金屬沉積
        1.4.3 半導(dǎo)體復(fù)合
        1.4.4 表面敏化
        1.4.5 形貌控制
    1.5 論文研究目的和意義
    1.6 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.6.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.6.2 技術(shù)路線
第2章 表征與測(cè)試
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 表征方法
        2.2.1 X-射線衍射
        2.2.2 透射電鏡
        2.2.3 掃描電鏡
        2.2.4 X-射線光電子能譜
        2.2.5 紫外-可見(jiàn)吸收/漫反射光譜
            2.2.5.1 紫外-可見(jiàn)吸收光譜
            2.2.5.2 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜
    2.3 光催化活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)
        2.3.1 光催化降解系統(tǒng)
        2.3.2 光催化分解水制氫氣系統(tǒng)
        2.3.3 光源系統(tǒng)
第3章 Ti~(3+)-N自摻雜納米SrTiO_3 光催化劑制備及其光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 Ti~(3+)-N自摻雜納米SrTiO_3 光催化劑制備
    3.3 Ti~(3+)-N自摻雜納米SrTiO_3 光催化劑表征
        3.3.1 晶體結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 光吸收特性表征
        3.3.3 形貌及結(jié)構(gòu)表征
        3.3.4 元素價(jià)態(tài)表征
    3.4 Ti~(3+)-N自摻雜納米SrTiO_3 光催化劑機(jī)理分析
    3.5 光催化性能評(píng)價(jià)
        3.5.1 光催化降解亞甲基藍(lán)溶液
        3.5.2 光催化分解水制取氫氣
    3.6 本章小結(jié)
第4章 堿熱法制備Ti~(3+)-N自摻雜納米SrTiO_3 光催化劑及性能研究
    4.1 引言
    4.2 Ti~(3+)-N自摻雜納米SrTiO_3 光催化劑制備
    4.3 N摻雜納米SrTiO_3 光催化劑表征
        4.3.1 TiO2 制備N(xiāo)摻雜納米SrTiO_3 光催化劑
        4.3.2 TiN制備Ti~(3+)-N自摻雜納米SrTiO_3 光催化劑
    4.4 光催化性能評(píng)價(jià)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 微波水熱法制備La/Pr-N共摻雜納米SrTiO_3 光催化劑及其性能研究..
    5.1 引言
    5.2 La/Pr-N共摻雜納米SrTiO_3 光催化劑制備
    5.3 La/Pr-N共摻雜納米SrTiO_3 光催化劑表征
        5.3.1 TiN制備N(xiāo)摻雜納米SrTiO_3 光催化劑
        5.3.2 TiN制備La-N共摻雜納米SrTiO_3 光催化劑
        5.3.3 TiN制備Pr-N共摻雜納米SrTiO_3 光催化劑
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 實(shí)驗(yàn)不足之處及實(shí)驗(yàn)展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3725207