隨著人口的急劇增長和現(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)廢水等通過各種途徑進入到水體,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。高級氧化技術(shù)可以通過產(chǎn)生羥基自由基（OH ）來氧化有機污染物,并具有氧化能力強、氧化速度快和處理效率高等優(yōu)點,因此成為了近年來國內(nèi)外研究的熱點。而半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)作為高級氧化技術(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、無二次污染和污染物降解徹底等優(yōu)點,而高效的光催化劑是該技術(shù)的關(guān)鍵所在。本論文針對于傳統(tǒng)的粉體TiO₂光催化材料在有機污染物處理過程中,存在著電荷復(fù)合嚴(yán)重、可見光吸收差和處理效率低等不足,開展了新型、高效的TiO₂納米管（孔）陣列電極材料的制備、可見光響應(yīng)拓展以及光/電催化降解有機污染物方面的研究,以實現(xiàn)有機污染物的高效處理;同時,對污染物降解過程中釋放的化學(xué)能開展了研究。通過設(shè)計一個基于TiO₂納米管... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞語
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 光強的影響
        1.5.5 電解質(zhì)的影響
    1.6 問題的提出
    1.7 研究內(nèi)容
        1.7.1 研究內(nèi)容
        1.7.2 技術(shù)路線
第二章 實驗部分
    2.1 實驗儀器和試劑
        2.1.1 主要實驗儀器和設(shè)備
        2.1.2 主要實驗試劑和藥品
    2.2 電極材料的制備方法
        2.2.1 電解質(zhì)的組成
        2.2.2 實驗裝置
    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 光電性能測試
    2.5 降解有機污染物
        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)電極的光電性能對比
    3.2 短Ti0_2 納米管陣列(STNA)電極
        3.2.1 氧化時間對短Ti0_2 納米管陣列(STNA)形貌特征的影響
        3.2.2 氧化電壓對短Ti0_2 納米管陣列(STNA)形貌特征的影響
        3.2.3 電流-時間曲線
        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)電極的光電性能對比
    3.3 Ti0_2 納米孔陣列(TNP)電極
        3.3.1 氧化時間對Ti0_2 納米孔陣列(TNP)形貌特征的影響
        3.3.2 氧化電壓對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/電催化降解有機污染物的性能
    4.1 引言
    4.2 光/電催化降解有機污染物性能
        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)計及應(yīng)用
    6.1 引言
    6.2 光催化燃料電池(PFC)的設(shè)計
    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 難降解有機物的電池性能
        6.4.1 不同難降解有機物的電池性能
        6.4.2 有機物降解性能
        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
        6.5.2 不同降解過程對比
        6.5.3 復(fù)合體系的有機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
    7.3 研究展望
參考文獻
致謝
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【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3470256