日益惡化的環(huán)境問題已經(jīng)成為人類可持續(xù)發(fā)展道路上的一個絆腳石,嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展。因此,積極開發(fā)高效的工藝來解決當(dāng)前的污染問題至關(guān)重要。眾所周知,新型的光催化技術(shù)由于具有眾多優(yōu)勢(清潔、高效、綠色友好)而受到各個學(xué)科的關(guān)注,并且廣泛應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域。光催化劑技術(shù)的核心是光催化劑,因而設(shè)計(jì)優(yōu)異性能的復(fù)合光催化劑對于實(shí)際應(yīng)用中的污水凈化意義重大。本課題以Ti3C2 MXene為基體材料,先通過改性措施得到表面帶有豐富活性基團(tuán)的Ti3C2-OH,在此基礎(chǔ)上,采用簡易的水熱法結(jié)合其他帶隙匹配的半導(dǎo)體,具體的研究課題如下:(1)采用傳統(tǒng)的HF剝離法制備原始的Ti3C2 MXene基體材料,隨后用二甲亞砜溶脹處理和堿溶液堿化處理,得到改性的Ti3C2-OH。在此基礎(chǔ)上,通過簡易水熱法構(gòu)建花椰菜狀Ti3C2-OH/CdS異質(zhì)結(jié)催化劑,通過多樣的表征技術(shù)對合成產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)、形貌、光電化學(xué)性能分析。光催化結(jié)果證明,純的CdS展現(xiàn)較低的光催化活性,在可見光下,對RhB的凈化效率只有70%。一旦結(jié)合Ti3C2-OH后,復(fù)合的Ti3C2-OH/CdS催化劑光活性顯著增強(qiáng),對RhB的降解效率達(dá)到96...

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【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 MXene簡介及制備
        1.2.1 MXene的形貌結(jié)構(gòu)
        1.2.2 MXene的水處理應(yīng)用
        1.2.3 MXene的其他應(yīng)用
    1.3 光催化原理
    1.4 光催化劑設(shè)計(jì)方法
        1.4.1 能帶調(diào)控
        1.4.2 結(jié)構(gòu)調(diào)控
        1.4.3 組成調(diào)控
2 Ti₃C₂-OH/CdS復(fù)合光催化劑的制備及表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
        2.2.3 制備改性的Ti₃C₂-OH
        2.2.4 制備Ti₃C₂-OH/CdS
        2.2.5 樣品測試
        2.2.6 光催化性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 XRD和FTIR分析
        2.3.2 形貌結(jié)構(gòu)分析
        2.3.3 光學(xué)和電化學(xué)性能分析
        2.3.4 光催化性能分析
        2.3.5 光催化性機(jī)制
    2.4 本章小結(jié)
3 Ti₃C₂-OH/ln₂S₃/CdS復(fù)合光催化劑的制備及表征
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
        3.2.3 制備Ti₃C₂-OH/I_n2S₃/CdS
        3.2.4 樣品測試
        3.2.5 光催化實(shí)驗(yàn)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 XRD物相分析
        3.3.2 形貌與結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 比表面積和光學(xué)性能分析
        3.3.4 電化學(xué)性能分析
        3.3.5 光降解實(shí)驗(yàn)
        3.3.6 光催化機(jī)制
    3.4 本章小結(jié)
4 Ti₃C₂-OH/Bi₂WO₆:Yb³⁺,Tm³⁺復(fù)合光催化劑的制備及表征
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
        4.2.3 制備Ti₃C₂-OH/Bi₂WO₆:Yb³⁺,Tm3+

        4.2.4 樣品測試
        4.2.5 光降解實(shí)驗(yàn)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 XRD物相分析
        4.3.2 形貌與微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 化學(xué)成分分析
        4.3.4 光學(xué)和電化學(xué)性能分析
        4.3.5 光催化性能
        4.3.6 光催化機(jī)制
    4.4 本章小結(jié)
5 Yb³⁺/Tm³⁺共摻雜Ti₃C₂-OH/Ag/Ag₃VO₄復(fù)合光催化劑的制備及表征
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
        5.2.3 Yb³⁺/Tm³⁺共摻雜Ti₃C₂-OH/Ag/Ag₃VO₄

        5.2.4 樣品測試
        5.2.5 光催化實(shí)驗(yàn)
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 XRD物相分析
        5.3.2 形貌與結(jié)構(gòu)分析
        5.3.3 化學(xué)成分分析
        5.3.4 光學(xué)和電化學(xué)性能分析
        5.3.5 光降解實(shí)驗(yàn)
        5.3.6 光催化機(jī)制
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)



本文編號：3922483

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