TiO2是一種多功能半導(dǎo)體材料,安全無(wú)毒、穩(wěn)定性好、廉價(jià)易得,是光電應(yīng)用領(lǐng)域的熱門研究材料,但受自身能帶結(jié)構(gòu)、晶型、比表面積、顆粒邊界等限制,其光電性能需要進(jìn)一步的提高。其中提高TiO2材料光電性能的一種有效途徑就是制備反射折射性能好、比表面積大、形貌可控的空心球材料。另外引入貴金屬Au、Pt等,擴(kuò)寬TiO材料光響應(yīng)范圍,促進(jìn)材料表面電子-空穴對(duì)的分離,可以進(jìn)一步提升TiO2的光電性能。因此本論文結(jié)合空心球結(jié)構(gòu)和貴金屬摻雜能有效提高其光電性能的特點(diǎn),可控制備了Au/Pt摻雜的TiO2空心微球,并探究其光電性能。本文首先采用簡(jiǎn)單易操作的溶劑熱法一步制備了TiO2空心微球,并在微球表面采用原位還原法均勻沉積不同量的納米Au,通過(guò)評(píng)價(jià)TiO2/Au在紫外光和可見(jiàn)光下亞甲基藍(lán)(MB)的光催化性能來(lái)研究納米Au對(duì)Ti02空心材料光電性能的影響。納米Au的沉積能有效提高材料的光催化活性,并將吸光區(qū)域由紫外光拓展到可見(jiàn)光。納米Au沉積存在最佳沉積量,沉積量2.8wt%時(shí),對(duì)MB降解效果最顯著,150 mmin紫外光照射下降解率為99.77%,可見(jiàn)光下達(dá)84.25%。為解決微球表面沉積貴金屬易脫落和阻...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 二氧化鈦材料概述
        1.1.1 TiO₂晶體結(jié)構(gòu)
        1.1.2 TiO₂能帶結(jié)構(gòu)
    1.2 TiO₂空心微球的制備方法
        1.2.1 硬模板法
        1.2.2 無(wú)模板法
    1.3 TiO₂空心微球光電領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.3.1 在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.3.2 在DSSC中的應(yīng)用
        1.3.3 在光探測(cè)器中的應(yīng)用
    1.4 提高TiO₂空心微球光電性能拓寬其應(yīng)用的方法
        1.4.1 金屬或非金屬離子摻雜
        1.4.2 Pt/Ag/Au等貴金屬沉積
        1.4.3 金屬硫化物/氧化物等半導(dǎo)體復(fù)合
        1.4.4 表面有機(jī)染料敏化
    1.5 選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
2 TiO₂/Au復(fù)合空心微球材料的制備及其光催化性能研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和所用儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法及樣品表征
        2.2.1 TiO₂/Au復(fù)合空心微球的制備
        2.2.2 TiO₂/Au復(fù)合空心微球光催化降解MB實(shí)驗(yàn)
        2.2.3 TiO₂/Au復(fù)合空心微球的表征方法
    2.3 TiO₂/Au復(fù)合空心微球的表征
        2.3.1 TiO₂/Au復(fù)合空心微球的形貌結(jié)構(gòu)
        2.3.2 TiO₂/Au復(fù)合空心微球的XRD分析
        2.3.3 TiO₂/Au復(fù)合空心微球的元素組成
    2.4 TiO₂/Au復(fù)合空心微球的光催化降解性能
        2.4.1 MB溶液特征吸收波長(zhǎng)
        2.4.2 MB溶液吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線
        2.4.3 TiO₂/Au復(fù)合空心微球的光催化降解性能及機(jī)理研究
        2.4.4 TiO₂/Au復(fù)合空心微球的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
    2.5 本章小結(jié)
3 Au@TiO₂空心球的制備及其吸附催化性能和光電性能研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)藥品和所用儀器
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法及樣品表征
        3.2.1 Au@TiO₂空心球的制備
        3.2.2 Au@TiO₂空心球的表征方法
        3.2.3 Au@TiO₂空心球吸附催化亞甲基藍(lán)實(shí)驗(yàn)
        3.2.4 Au@TiO₂空心球DSSC雙層結(jié)構(gòu)電極的制備
    3.3 Au@TiO₂空心球的表征
        3.3.1 Au@TiO₂空心球的形貌和結(jié)構(gòu)
        3.3.2 Au@TiO₂空心球的元素組成和XRD分析
        3.3.3 Au@TiO₂空心球的比表面積和孔徑分布
    3.4 Au@TiO₂空心球材料的吸附催化性能
    3.5 Au@TiO₂空心球的光電性能
    3.6 本章小結(jié)
4 3D有序大孔M@TiO₂空心微球的制備及其光探測(cè)性能研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)藥品和所用儀器
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法及樣品表征
        4.2.1 3D有序大孔M@TiO₂空心球的制備
        4.2.2 3D有序大孔M@TiO₂空心球的表征方法
        4.2.3 3D有序大孔M@TiO₂空心球的光探測(cè)性能評(píng)價(jià)
    4.3 3D有序M@TiO₂空心球的表征
        4.3.1 3D有序M@TiO₂空心球的形貌
        4.3.2 3D有序M@TiO₂空心球的結(jié)構(gòu)和組成
    4.4 3D有序大孔M@TiO₂空心球薄膜材料的光探測(cè)性能
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
論文創(chuàng)新點(diǎn)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3770520