純TiO₂由于穩(wěn)定性好、無毒且制備成本低,而倍受研究者關(guān)注。但實(shí)際應(yīng)用存在一定局限性,如激發(fā)產(chǎn)生的光生電子和空穴（e--h+）易復(fù)合,光催化效率低和難以多次循環(huán)利用。本文針對以上不足,開發(fā)了以粉煤灰空心微珠為載體的"負(fù)載型La摻雜/GO復(fù)合光催化劑",不僅提高了 TiO₂光催化效率,而且實(shí)現(xiàn)了光催化材料的循環(huán)利用。采用溶膠-凝膠法,以過渡金屬元素、稀土元素以及非金屬元素和碳質(zhì)材料等為改性劑,制備了摻雜或復(fù)合改性的TiO₂并探索了其光催化改性效率。結(jié)果表明La摻雜和氧化石墨烯（GO）復(fù)合對TiO₂光催化性能改性效果顯著。在初步研究基礎(chǔ)上制備了不同摻雜含量的La-TiO₂和不同復(fù)合含量的TiO₂/GO粉體。通過對La-TiO₂的XRD結(jié)果發(fā)現(xiàn),La的摻雜可使La-TiO₂晶粒尺寸細(xì)化,熒光光譜測試結(jié)果表明,La摻雜可減弱e--h+的復(fù)合,UV-visDRS表明La摻雜還可以縮小樣品的帶隙寬度,促進(jìn)其吸收光譜紅移;當(dāng)L... 

【文章來源】：北京有色金屬研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 TiO_2光催化概述
        1.1.1 TiO_2光催化基本原理
        1.1.2 TiO_2光催化效率的影響因素
    1.2 TiO_2光催化劑改性方法概述
        1.2.1 金屬離子摻雜
        1.2.2 氧化石墨烯復(fù)合
        1.2.3 非金屬離子摻雜
        1.2.4 貴重金屬沉積
        1.2.5 表面光敏化
    1.3 粉煤灰負(fù)載型TiO_2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 選題依據(jù)
    1.5 論文的難點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 難點(diǎn)
        1.5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    1.6 研究方案和技術(shù)路線
        1.6.1 課題來源
        1.6.2 技術(shù)路線
        1.6.3 研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)原料、儀器與研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥劑和實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 TiO_2光催化劑的制備方法
    2.3 樣品的表征方法簡介
    2.4 樣品的光催化性能評價
        2.4.1 光催化降解MB溶液
        2.4.2 光催化降解石化二級出水
3 TiO_2粉體的改性探索研究
    3.1 引言
    3.2 過渡金屬元素?fù)诫sTiO_2粉體的制備及光催化性能研究
        3.2.1 Fe-TiO_2粉體的制備及光催化性能研究
        3.2.2 Co、Ni、Zn和Cu摻雜TiO_2粉體的制備及光催化性能研究
    3.3 稀土La、Ce元素?fù)诫sTiO_2粉體的制備及光催化性能研究
        3.3.1 La、Ce-TiO_2粉體的制備
        3.3.2 La、Ce-TiO_2粉體的光催化性能研究
    3.4 非金屬元素?fù)诫sTiO_2粉體的制備及光催化性能研究
        3.4.1 Tu、N-TiO_2粉體的制備
        3.4.2 Tu、N-TiO_2粉體的光催化性能研究
    3.5 碳質(zhì)材料復(fù)合TiO_2粉體的制備及光催化性能研究
        3.5.1 氧化石墨烯復(fù)合TiO_2粉體的制備及光催化性能研究
        3.5.2 石墨粉復(fù)合TiO_2粉體的制備及光催化性能研究
    3.6 所有改性TiO_2粉體光催化性能對比
    3.7 本章小結(jié)
4 La摻雜TiO_2粉體的制備及光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 不同La摻雜量TiO_2粉體的制備
    4.3 La摻雜TiO_2粉體的表征
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 TEM分析
        4.3.3 UV-Vis DRS分析
        4.3.4 PL分析
        4.3.5 XPS分析
    4.4 La摻雜TiO_2粉體的光催化性能評價
        4.4.1 La摻雜量對光催化降解MB的影響
        4.4.2 0.50%La-TiO_2光催化降解石化二級出水的研究
    4.5 本章小結(jié)
5 La摻雜和GO復(fù)合共改性TiO_2粉體的制備及光催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 TiO_2/GO粉體的制備
    5.3 TiO_2/GO粉體的表征
        5.3.1 XRD分析
        5.3.2 UV-Vis DRS分析
        5.3.3 PL分析
    5.4 TiO_2/GO粉體的光催化性能評價
        5.4.1 GO復(fù)合量對TiO_2/GO粉體光催化降解MB的影響
        5.4.2 TiO_2/(0.50%)GO粉體光催化降解石化二級出水
        5.4.3 小結(jié)
    5.5 0.50%La-TiO_2/(0.50%)GO粉體的制備及光催化性能評價
        5.5.1 0.50%La-TiO_2/(0.50%)GO粉體的制備
        5.5.2 0.50%La-TiO_2/(0.50%)GO粉體的光催化性能評價
    5.6 本章小結(jié)
6 空心微珠負(fù)載型La-TiO_2/GO的制備及光催化性能研究
    6.1 引言
    6.2 粉煤灰空心微珠的分選、清洗及表征分析
        6.2.1 粉煤灰空心微珠的分選和清洗
        6.2.2 粉煤灰空心微珠的表征分析
    6.3 浸漬法制備負(fù)載型La-TiO_2/GO及其光催化性能研究
        6.3.1 浸漬法制備實(shí)驗(yàn)
        6.3.2 材料表征
        6.3.3 光催化性能評價
        6.3.4 小結(jié)
    6.4 流化床噴霧法制備負(fù)載型La-TiO_2/GO及其光催化性能研究
        6.4.1 流化床噴霧法制備實(shí)驗(yàn)
        6.4.2 材料表征
        6.4.3 光催化性能評價
    6.5 石化二級出水光催化降解實(shí)驗(yàn)
        6.5.1 光催化劑添加量對光催化降解石化廢水的影響
        6.5.2 光催化劑使用次數(shù)對光催化降解石化廢水的影響
    6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝


【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：3221206