光催化轉(zhuǎn)化CO₂技術(shù)由于能夠直接利用太陽(yáng)能,并在常溫常壓下將CO₂還原成甲醇、乙醇等可燃物;納米管陣列,因其高度有序的管狀陣列、多孔結(jié)構(gòu)以及極大的比表面積而具有優(yōu)異的光催化性能引起研究者高度關(guān)注。本文利用陽(yáng)極氧化法在純鈦片基底上制備形貌可控的TiO₂納米管陣列(TNTA),光催化還原氣相CO₂,并利用氣相色譜儀定量分析產(chǎn)物產(chǎn)量,分別研究了不同的催化劑制備工藝參數(shù)、不同的CO₂體積流量、不同光源、不同光照強(qiáng)度等對(duì)光催化還原CO₂的產(chǎn)物產(chǎn)量的影響。同時(shí)對(duì)TNTA催化層進(jìn)行改性處理,通過(guò)SEM、TEM、XRD、XPS、UV-vis等檢測(cè)方法表征催化劑的結(jié)構(gòu)特征、元素組成、化學(xué)狀態(tài)以及吸收光譜等,并對(duì)其光催化轉(zhuǎn)化CO₂產(chǎn)物產(chǎn)量的影響進(jìn)行深入研究。本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:(1)通過(guò)改變電解液的NH₄F濃度、外加電壓和煅燒處理溫度等工藝參數(shù)以制備不同條件下的TNTA,并以365nm紫外光為激發(fā)光源測(cè)試樣品的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 光催化反應(yīng)機(jī)理概述
        1.1.1 光催化反應(yīng)機(jī)理
        1.1.2 光催化還原CO₂反應(yīng)原理
    1.2 光催化劑影響因素和改性
        1.2.1 光催化劑性能的影響因素
        1.2.2 TiO₂納米管的光催化性能
        1.2.3 TiO₂納米材料改性
    1.3 光催化反應(yīng)器
    1.4 本文主要研究工作
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備
    2.3 TNTA的制備
        2.3.1 一維TNTA的制備
        2.3.2 改變性能參數(shù)的TNTA的制備
        2.3.3 RGO-TNTA的制備
    2.4 催化劑的表征
        2.4.1 X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)
        2.4.2 紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-vis)
        2.4.3 X射線(xiàn)衍射(XRD)
        2.4.4 電子掃描電鏡(SEM)
        2.4.5 透射電子顯微鏡(TEM)
    2.5 TIO₂納米管陣列載量和表面積
    2.6 光催化還原CO₂反應(yīng)
        2.6.1 反應(yīng)流程
        2.6.2 產(chǎn)物分析
第三章 TNTA制備工藝參數(shù)對(duì)其光催化還原CO₂性能的影響
    3.1 不同NH₄F濃度制備的TNTA的表征
        3.1.1 SEM形貌分析
        3.1.2 紫外-可見(jiàn)漫反射吸收光譜分析
        3.1.3 X 射線(xiàn)衍射分析
    3.2 外加電壓對(duì)TNTA性能的影響
        3.2.1 SEM 形貌分析
        3.2.2 紫外-可見(jiàn)漫反射吸收光譜分析
        3.2.3 X射線(xiàn)衍射分析
    3.3 煅燒溫度對(duì)TNTA性能的影響
        3.3.1 SEM形貌分析
        3.3.2 紫外-可見(jiàn)漫反射吸收光譜分析
        3.3.3 X射線(xiàn)衍射分析
    3.4 工藝參數(shù)對(duì)TNTA光催化還原CO₂的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 石墨烯修飾TNTA光催化還原CO₂的性能研究
    4.1 RGO-TNTA的表征分析
    4.2 紫外光下RGO-TNTA光催化還原CO₂實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.2.1 不同氧化石墨烯的濃度對(duì)性能的影響
        4.2.2 不同CO₂體積流量對(duì)性能的影響
        4.2.3 不同光照強(qiáng)度對(duì)性能的影響
    4.3 模擬可見(jiàn)光下RGO-TNTA光催化還原CO₂實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.3.1 不同氧化石墨烯的濃度對(duì)性能的影響
        4.3.2 不同CO₂體積流量對(duì)性能的影響
        4.3.3 不同可見(jiàn)光照強(qiáng)度對(duì)性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
撰寫(xiě)與發(fā)表文章目錄



本文編號(hào)：3860488