能源短缺問題是世界即將面臨的重大問題,在化石能源枯竭之前如何尋找一種可替代能源是目前迫切需要解決的任務。以及太陽能,作為一種取之不盡的清潔能源,如何找到一種高效便捷的催化劑,將其轉化為一種可利用的能源是廣大科研工作者工作的重點。半導體納米及微米級催化劑是目前處理環(huán)境污染以及能源轉化最有效的材料之一。到目前為止,二氧化鈦作為一種光催化劑,具有著一些獨特的特點,如生物及化學惰性、強氧化性、低毒性、廉價易得,因此被實際應用于有毒有害氣體處理和廢水的凈化。但是,不經處理的二氧化鈦,它的催化活性還遠遠大不到實際運用的條件。因此如何提高二氧化鈦的催化活性當前科研界研究的一個熱門領域。二氧化鈦的形貌結構影響著其的催化活性,因此如何找到一種使氧化鈦催化活性提高的結構形貌成為了廣大科研工作者的研究重點。本論文主要研究了氧化鈦的核殼結構以及二維納米片氧化鈦的可控合成,并以此為基礎研究了非金屬碳摻雜的中空氧化鈦的可控合成以及其降解污染物和光催化分解水制氫的活性。并且又探究了二維納米片結構金紅石TiO₂的可控合成及其及高效污染物降解能力。本論文的研究分為兩個部分:首先,以三氨基酚樹脂球體...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 光催化研究的發(fā)展
        1.1.2 半導體光催化機理
        1.1.3 光催化材料的應用領域
        1.1.4 提高光催化性能的途徑
    1.2 中空半導體光催化材料
    1.3 助催化劑的負載
    1.4 非金屬元素的摻雜
    1.5 本論文的選題思路及研究內容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗試劑和材料
    2.2 實驗儀器設備
    2.3 實驗的合成方法
        2.3.1 三氨基酚醛樹脂球(APF)的合成
        2.3.2 中空C-TiO₂ 的制備
        2.3.3 不同粒徑SiO₂ 的制備
        2.3.4 二維納米片結構金紅石TiO₂的制備
    2.4 光催化材料分析與性能測試
        2.4.1 X射線衍射測試(XRD)
        2.4.2 掃描電子顯微鏡測試(SEM)
        2.4.3 透射電子顯微鏡測試(TEM)
        2.4.4 紫外-可見光譜測試(UV-Vis DRS)
        2.4.5 表面孔隙度測試(BET)
        2.4.6 X射線光電子能譜(XPS)
        2.4.7 紅外光譜測試(FT-IR)
        2.4.8 熱重分析
        2.4.9 元素分析
    2.5 光催化性能測試
第三章 中空C-TiO₂ 的研究
    3.1 引言
    3.2 APF@TiO₂和中空C-TiO₂的SEM和TEM譜圖
    3.3 APF@TiO₂及HCT的DRS譜圖以及換算的禁帶寬度的分析
    3.4 紅外光譜分析
    3.5 元素分析
    3.6 熱重分析
    3.7 比表面積以及孔隙度分析
    3.8 中空C-TiO₂的XPS譜圖
    3.9 樣品的光催化性能的研究
        3.9.1 光催化降解羅丹明b
        3.9.2 光催化分解水制氫
    3.10 本章小結
第四章 不同粒徑SiO₂@TiO₂ 的可控合成及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 不同粒徑SiO₂ 球形顆粒的SEM
    4.3 不同粒徑SiO₂@TiO₂的TEM
    4.4 不同粒徑的SiO₂@TiO₂ 的催化活性分析
        4.4.1 不同粒徑SiO₂@TiO₂ 的降解RhB活性分析
        4.4.2 不同粒徑的SiO₂@TiO₂ 的光催化分解水活性分析
    4.5 本章小結
第五章 二維納米片結構金紅石TiO₂的可控合成及光催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 二維納米片結構金紅石TiO₂的SEM圖
    5.3 二維納米片結構金紅石TiO₂的XRD譜圖
    5.4 二維納米片結構金紅石TiO₂的SPV分析
    5.5 光催化活性分析
    5.6 本章小結
第六章 全文總結與展望
    6.1 主要結論
    6.2 本文的創(chuàng)新之處
    6.3 催化材料的展望
符號說明
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位論文期間發(fā)表學術論文目錄
攻讀碩士學位期間參加的科研項目情況



本文編號：3984382