以鈦酸丁酯為鈦源,HF為形貌誘導(dǎo)劑,采用水熱法合成具有暴露(001)晶面的二維TiO2納米片,并選用Cr(Ⅵ)為目標(biāo)污染物,研究催化劑的光催化還原能力。此外選用HCI為誘導(dǎo)劑,鈦酸丁酯為鈦源,制備三維納米花型TiO2光催化劑,并選擇甲基橙(MO)作為模型污染物。結(jié)合掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜分析(XPS)、比表面積測試法(BET)等表征手段研究催化劑的形貌結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)特性對光催化活性的影響。 Ti02已被廣泛應(yīng)用于光催化去除水中污染物,研究在不額外添加任何還原劑或者空穴捕捉劑的情況下,以TiO2納米片為光催化劑,在紫外-可見光照射下還原水中Cr(Ⅵ)。通過調(diào)節(jié)初始的F/Ti比,采用水熱法合成了具有不同(001)晶面比例的納米結(jié)構(gòu)TiO2光催化劑,無氟TiO2則通過堿洗得到。通過反應(yīng)中Cr(Ⅵ)的飽和吸附量及光催化還原的擬一級反應(yīng)速率常數(shù)說明表面氟化和(001)晶面的作用。結(jié)合表征方法證實表面氟化和(001)晶面能夠通過提高表面羥基基團(tuán)的數(shù)量促進(jìn)吸附過程,而且氟化作用還能有效抑制光生電子空穴對的復(fù)合。因為Cr(Ⅵ)在(1...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 光催化技術(shù)
    1.2 TiO₂的光催化原理
    1.3 TiO₂光催化的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 TiO₂光催化劑的改性研究
            1.3.1.1 金屬摻雜
            1.3.1.2 非金屬摻雜
            1.3.1.3 貴金屬沉積
            1.3.1.4 半導(dǎo)體復(fù)合
            1.3.1.5 表面光敏化
        1.3.2 TiO₂光催化劑微結(jié)構(gòu)調(diào)控
    1.4 本論文研究目的、研究內(nèi)容及特色
第二章 實驗與分析
    2.1 實驗材料與設(shè)備
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗材料與設(shè)備
    2.2 實驗裝置
        2.2.1 反應(yīng)裝置
        2.2.2 光源
    2.3 催化劑的制備與表征方法
        2.3.1 具有高比例(001)晶面的片狀TiO₂光催化劑的制備
        2.3.2 含有三維結(jié)構(gòu)納米花TiO₂催化劑的制備
        2.3.3 光催化劑的表征方法
    2.4 實驗過程
        2.4.1 二維納米片TiO₂光催化實驗
        2.4.2 三維納米花TiO₂光催化實驗
    2.5 樣品及產(chǎn)物測定方法
第三章 實驗結(jié)果與討論
    3.1 二維納米片TiO₂光催化劑的理化性質(zhì)及其光催化還原Cr(Ⅵ)的研究
        3.1.1 FE-SEM測試
        3.1.2 TEM測試
        3.1.3 XRD表征
        3.1.4 BET表面積和孔徑分布
        3.1.5 表面組成和化學(xué)態(tài)
        3.1.6 催化活性測試
            3.1.6.1 催化劑的光催化活性對照
            3.1.6.2 TiO₂的暴露(001)晶面和表面氟化對Cr(Ⅵ)吸附的影響
            3.1.6.3 TiO₂的暴露(001)晶面比例和表面氟化對還原Cr(Ⅵ)的影響
        3.1.7 小結(jié)
    3.2 三維納米花TiO₂光催化劑的物化特性及其對MO光催化脫色的研究
        3.2.1 TEM形貌測試
        3.2.2 XRD測試
        3.2.3 XPS測試
        3.2.4 BET測試
        3.2.5 催化活性測試
        3.2.6 小結(jié)
第四章 結(jié)論與建議
    4.1 結(jié)論
    4.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：4008039