氮氧化物(NO_x)是大氣的主要污染物之一。光催化技術去除NO_x是一種有前景的環(huán)境友好型技術。納米TiO₂由于其安全無毒、性能穩(wěn)定、氧化還原能力強、成本低等優(yōu)點，而受到了廣泛關注。通常的銳鈦礦型TiO₂晶體主要是由熱力學穩(wěn)定的{101}晶面組成，具有較高活性的{001}晶面所占的比例較少，光生電子空穴對復合率高，從而導致量子效率低下而抑制了光催化活性。此外，還存在著比表面積較小的不足。分子篩由于孔道規(guī)則、透光性好、比表面積大等優(yōu)點而成為理想的載體。HZSM-5和MCM-41分別作為微孔分子篩和介孔分子篩的典型，成為研究的載體對象。本研究采用HF作為形貌控制劑合成{001}面TiO₂光催化劑，并把其負載到HZSM-5和MCM-41分子篩上，探討其在紫外光下對NO_x的光催化氧化性能。 采用簡單水熱合成法制備一系列{001}面百分含量不同的{001}面TiO₂光催化劑。通過XRD、UV-vis、SEM、TEM、XPS等技術對樣品結構進行了表征...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 NO_x的來源與危害
        1.1.1 NO_x的性質
        1.1.2 NO_x的來源與危害
            1.1.2.1 NO_x對人體的危害
            1.1.2.2 NO_x對環(huán)境的危害
        1.1.3 國內(nèi)的 NO_x污染問題
    1.2 NO_x的控制技術
        1.2.1 燃燒前處理
        1.2.2 燃燒技術的改進
        1.2.3 燃燒后處理技術
    1.3 TiO₂光催化技術概述
        1.3.1 TiO₂晶型與結構
        1.3.2 TiO₂光催化原理
        1.3.3 TiO₂光催化劑在 NO_x處理的應用
    1.4 {001}面 TiO₂光催化劑概述
    1.5 TiO₂光催化劑光催化活性提高的方法
        1.5.1 可見光響應 TiO₂光催化劑
            1.5.1.1 表面光敏化
            1.5.1.2 摻雜雜化能級
            1.5.1.3 電子改性
            1.5.1.4 半導體復合
        1.5.2 分子篩負載 TiO₂光催化劑材料
            1.5.2.1 分子篩概述
            1.5.2.2 分子篩復合 TiO₂催化劑發(fā)展
            1.5.2.3 復合催化劑的改性
    1.6 研究目標及內(nèi)容
        1.6.1 研究目標
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗材料與分析方法
    2.1 藥品與儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器與設備
    2.2 催化劑表征手段
        2.2.1 X 射線衍射(XRD)分析
        2.2.2 紫外-可見(UV-vis)光譜分析
        2.2.3 比表面積測定(BET)
        2.2.4 X 射線光電子能譜(XPS)
        2.2.5 掃描電鏡(SEM)分析
        2.2.6 透射電鏡(TEM)分析
    2.3 催化劑活性評價
        2.3.1 反應裝置
        2.3.2 光催化實驗條件
        2.3.3 評價方法
第三章 {001}面 TiO₂光催化劑與傳統(tǒng)催化劑對 NO_x光催化活性的比較
    3.1 引言
    3.2 制備方法
        3.2.1 {001}面 TiO₂光催化劑的制備
        3.2.2 {101}面 TiO₂光催化劑的制備
        3.2.3 表面無氟{001}TiO₂催化劑的制備
    3.3 催化劑表征結果與討論
        3.3.1 XRD 結果分析
        3.3.2 SEM 及 TEM 結果分析
        3.3.3 UV-vis 結果分析
        3.3.4 XPS 結果分析
    3.4 光催化活性結果與討論
        3.4.1 {001}TiO₂和 P25 在紫外光下對 NO_x的光催化氧化過程研究
        3.4.2 光催化活性結果
    3.5 本章小結
第四章 {001}面百分含量、表面 F 及反應條件對 NO_x光催化活性的影響
    4.1 {001}面百分含量對催化劑活性的影響
        4.1.1 {001}面百分含量不同 TiO₂光催化劑的制備
        4.1.2 催化劑中{001}面百分含量的計算方法
        4.1.3 XRD 結果分析
        4.1.4 UV-vis 結果分析
        4.1.5 光催化活性評價
    4.2 堿洗 NaOH 濃度對催化劑降解 NO_x的影響
        4.2.1 XRD 結果分析
        4.2.2 SEM 分析
        4.2.3 XPS 分析
        4.2.4 對 NO_x的光催化活性評價
    4.3 濕度對催化劑催化氧化 NO_x的影響
    4.4 催化劑制備溫度對其催化氧化 NO_x的影響
    4.5 本章小結
第五章 不同分子篩摻雜{001}面 TiO₂對 NO_x的光催化氧化活性
    5.1 引言
    5.2 不同分子篩摻雜{001}面 TiO₂光催化劑的制備
    5.3 催化劑表征結果與討論
        5.3.1 XRD 結果分析
        5.3.2 UV-vis 結果分析
        5.3.3 SEM 結果分析
    5.4 光催化活性結果與討論
        5.4.1 分子篩復合催化劑對 NO_x光催化氧化瞬態(tài)過程
        5.4.2 分子篩復合催化劑對 NO_x光催化氧化活性
    5.5 本章小結
結論與展望
    結論
    展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
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本文編號：3958407