隨著人口的急劇增長(zhǎng)和現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展,大量的有毒有害廢物、生活污水和工業(yè)廢水等通過(guò)各種途徑進(jìn)入到水體,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。而傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)（如物理化學(xué)法和生物法）難以達(dá)到理想的處理效果,因此發(fā)展高效的處理方法已是迫在眉睫。高級(jí)氧化技術(shù)可以通過(guò)產(chǎn)生羥基自由基（OH ）來(lái)氧化有機(jī)污染物,并具有氧化能力強(qiáng)、氧化速度快和處理效率高等優(yōu)點(diǎn),因此成為了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。而半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)作為高級(jí)氧化技術(shù)的一種,被認(rèn)為是廢水處理中極具發(fā)展前景的催化氧化技術(shù)之一,其與傳統(tǒng)的污染物處理方法相比具有綠色、節(jié)能、高效、無(wú)二次污染和污染物降解徹底等優(yōu)點(diǎn),而高效的光催化劑是該技術(shù)的關(guān)鍵所在。本論文針對(duì)于傳統(tǒng)的粉體TiO₂光催化材料在有機(jī)污染物處理過(guò)程中,存在著電荷復(fù)合嚴(yán)重、可見(jiàn)光吸收差和處理效率低等不足,開(kāi)展了新型、高效的TiO₂納米管（孔）陣列電極材料的制備、可見(jiàn)光響應(yīng)拓展以及光/電催化降解有機(jī)污染物方面的研究,以實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的高效處理;同時(shí),對(duì)污染物降解過(guò)程中釋放的化學(xué)能開(kāi)展了研究。通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)基于TiO₂納米管... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞語(yǔ)
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 納米Ti0_2 的基本性質(zhì)及其光/電催化機(jī)理概述
        1.2.1 Ti0_2 的基本性質(zhì)
        1.2.2 Ti0_2 的光/電催化機(jī)理
    1.3 不同形貌的納米Ti0_2 及其制備方法
        1.3.1 納米Ti0_2 粉體
        1.3.2 有序的Ti0_2 納米結(jié)構(gòu)
    1.4 納米Ti0_2 的摻雜改性
        1.4.1 半導(dǎo)體復(fù)合
        1.4.2 離子摻雜
        1.4.3 貴金屬沉積
        1.4.4 染料光敏化
    1.5 影響Ti0_2 光/電催化氧化技術(shù)的主要因素
        1.5.1 Ti0_2 晶型結(jié)構(gòu)的影響
        1.5.2 外加偏壓的影響
        1.5.3 溶液pH 的影響
        1.5.4 光強(qiáng)的影響
        1.5.5 電解質(zhì)的影響
    1.6 問(wèn)題的提出
    1.7 研究?jī)?nèi)容
        1.7.1 研究?jī)?nèi)容
        1.7.2 技術(shù)路線
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑
        2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
        2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑和藥品
    2.2 電極材料的制備方法
        2.2.1 電解質(zhì)的組成
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    2.3 復(fù)合電極材料的制備方法
        2.3.1 CdS/Ti0_2 納米管陣列復(fù)合電極
        2.3.2 Cu_20/Ti0_2 納米管陣列復(fù)合電極
    2.4 光電性能測(cè)試
    2.5 降解有機(jī)污染物
        2.5.1 目標(biāo)污染物的選擇
        2.5.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線
        2.5.3 有機(jī)物降解技術(shù)
    2.6 光催化燃料電池
第三章 Ti0_2納米管(孔)陣列電極的制備及其光電性能
    3.1 傳統(tǒng)Ti0_2 納米管陣列(TNA)的制備
        3.1.1 HF-H20 介質(zhì)中Ti0_2 納米管陣列(TNA)的制備
        3.1.2 HF-DMSO 介質(zhì)中Ti0_2 納米管陣列(TNA)的制備
        3.1.3 傳統(tǒng)Ti0_2 納米管陣列(TNA)電極的光電性能對(duì)比
    3.2 短Ti0_2 納米管陣列(STNA)電極
        3.2.1 氧化時(shí)間對(duì)短Ti0_2 納米管陣列(STNA)形貌特征的影響
        3.2.2 氧化電壓對(duì)短Ti0_2 納米管陣列(STNA)形貌特征的影響
        3.2.3 電流-時(shí)間曲線
        3.2.4 短Ti0_2納米管陣列(STNA)電極與傳統(tǒng)Ti0_2納米管陣列(TNA)電極的光電性能對(duì)比
    3.3 Ti0_2 納米孔陣列(TNP)電極
        3.3.1 氧化時(shí)間對(duì)Ti0_2 納米孔陣列(TNP)形貌特征的影響
        3.3.2 氧化電壓對(duì)Ti0_2 納米孔陣列(TNP)形貌特征的影響
        3.3.3 XRD，XPS 和EDS
        3.3.4 Ti0_2 納米孔陣列(TNP)電極與傳統(tǒng)Ti0_2 納米管陣列(TNA)電極的光電性能對(duì)比
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Ti0_2納米管(孔)陣列電極光/電催化降解有機(jī)污染物的性能
    4.1 引言
    4.2 光/電催化降解有機(jī)污染物性能
        4.2.1 傳統(tǒng)Ti0_2 納米管陣列(TNA)電極光/電催化降解有機(jī)污染物性能
        4.2.2 短Ti0_2 納米管陣列(STNA)電極光/電催化降解有機(jī)污染物性能
        4.2.3 Ti0_2 納米孔陣列(TNP)電極光/電催化降解有機(jī)污染物性能
    4.3 本章小結(jié)
第五章Ti0_2納米管陣列電極的可見(jiàn)光改性研究
    5.1 硫化鎘/短Ti0_2 納米管陣列(CdS/STNA)復(fù)合電極
        5.1.1 硫化鎘/短Ti0_2 納米管陣列(CdS/STNA)復(fù)合電極的表征
        5.1.2 硫化鎘/短Ti0_2 納米管陣列(CdS/STNA)復(fù)合電極的光電化學(xué)性能
        5.1.3 硫化鎘/短Ti0_2 納米管陣列(CdS/STNA)復(fù)合電極的穩(wěn)定性
        5.1.4 CdS/短Ti0_2 納米管陣列(CdS/STNA)復(fù)合電極的光電催化機(jī)理研究
    5.2 氧化亞銅/短Ti0_2 納米管陣列(Cu_20/STNA)復(fù)合電極
        5.2.1 氧化亞銅/短Ti0_2 納米管陣列(Cu_20/STNA)復(fù)合電極的表征
        5.2.2 氧化亞銅/短Ti0_2 納米管陣列(Cu_20/STNA)復(fù)合電極的光電化學(xué)性能
        5.2.3 Cu_20/短Ti0_2 納米管陣列(Cu_20/STNA)復(fù)合電極的穩(wěn)定性
    5.3 本章小結(jié)
第六章 基于Ti0_2納米管陣列電極的光催化燃料電池的設(shè)計(jì)及應(yīng)用
    6.1 引言
    6.2 光催化燃料電池(PFC)的設(shè)計(jì)
    6.3 光催化燃料電池(PFC)的性能研究
        6.3.1 極化曲線和光電轉(zhuǎn)化效率
        6.3.2 光催化燃料電池(PFC)的影響因素研究
        6.3.3 光催化燃料電池的穩(wěn)定性
    6.4 難降解有機(jī)物的電池性能
        6.4.1 不同難降解有機(jī)物的電池性能
        6.4.2 有機(jī)物降解性能
        6.4.3 量子效率
        6.4.4 光催化燃料電池(PFC)的可見(jiàn)光響應(yīng)性能
    6.5 光催化燃料電池(PFC)的應(yīng)用研究
        6.5.1 光催化燃料電池(PFC)-光電催化反應(yīng)器復(fù)合體系的設(shè)計(jì)
        6.5.2 不同降解過(guò)程對(duì)比
        6.5.3 復(fù)合體系的有機(jī)物降解性能及影響因素研究
    6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論和展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3470256