一、Photocatalytic degradation kinetics of Rhodamine B cata- lyzed by nanosized TiO_2 film（论文文献综述）
白雪[1]（2021）在《有机物的染料敏化/活化可见光催化降解特性与机理研究》文中研究说明常见的染料敏化光催化技术多着眼于催化剂制备过程简单、传质效率高的分散体系。然而,敏化剂稳定性差、光致空穴-电子对分离效率低、催化剂回收困难易产生二次污染等缺点,限制该技术在实际水处理过程中的应用。为突破应用瓶颈、进一步提高染料敏化光催化技术的效率,本研究构建了高稳定染料敏化纳米晶粒膜可见光催化体系;设计了准全可见光谱共吸收、协同电子传递的染料敏化-过硫酸盐耦合可见光催化体系;系统性地揭示了光敏染料自活化过硫酸盐的有机物降解规律,最终实现了无催化剂添加的印染废水自脱色及共存有机物同降解,为工业生产中复杂有色废水的处理提供“以废治废”新思路。本论文的主要研究内容及结论如下:（1）以具有较强光电转换能力的高稳定性有机染料D35为敏化剂,制备D35-TiO2染料敏化纳米晶粒膜,构建类太阳能电池工作阳极的三电极催化反应体系,有效提升了TiO2半导体的可见光催化性能。通过典型内分泌干扰物双酚A（BPA）的降解过程考察体系的催化效能,D35-TiO2在可见光照下对污染物的最终矿化率相较TiO2提升了15倍。对此,通过UV-Vis、XPS、PL等系列表征手段反映D35-TiO2晶粒膜固有属性与催化性能之间的构效关系;优化不同反应参数以实现最佳的污染物降解效果;探究生成的活性氧化物质及污染物降解路径,揭示催化反应机理。结果显示,D35-TiO2可高效吸收400-600 nm可见光,由于能带结构匹配,激发态染料能够向TiO2有效传递电子;催化反应过程中生成以·O2-为主导的三种活性氧化物质,引发污染物降解、显着削弱其生物毒性。D35-TiO2经多次循环利用后仍保持较优的催化能力,稳定性高,且负载式薄膜结构有利于催化剂的分离与回收。（2）为进一步提高D35-TiO2的催化性能,设计具有准全可见光谱共吸收、协同电子传输能力的D35-TiO2/g-C3N4催化剂,构建染料敏化-过硫酸盐耦合可见光催化体系。以BPA为模型污染物评价催化效能,D35-TiO2/g-C3N4/过二硫酸盐可见光催化体系的污染物降解速率是TiO2的57倍,且能够无选择性地高效降解多种污染物。为探究复合催化剂各组分间的作用关系,通过多种手段综合表征催化剂的形貌结构、光吸收及电子传输等性能;调整不同组分配比、优化反应参数,以达到最佳的污染物去除效果;经活性氧化物质鉴别、污染物降解路径分析等,明确催化体系的内在作用机制。结果表明,基于D35与g-C3N4组分的共吸收能力,D35-TiO2/g-C3N4光吸收范围可达400-675 nm,接近全可见光谱（400-760 nm）;由于能级结构匹配,激发态D35与g-C3N4均能向TiO2有效注入电子,通过单电子还原过程协同活化过硫酸盐,产生以·OH为主导的多种自由基与非自由基,实现污染物的高效矿化。（3）基于染料敏化光催化原理及上述单电子还原过硫酸盐反应过程,探究可见/太阳光照条件下光敏染料自活化过硫酸盐的有机物降解特性。通过化学条件优化、反应物间电子传递过程表征及活性氧化物质生成分析等,明确过硫酸盐的活化基础及主要作用机理,构建“实际印染废水/过二硫酸盐”光催化预处理工艺置于生物处理过程之前,开发无催化剂添加的污染物自降解新途径。结果表明,在混合染料自活化过二硫酸盐体系中,以太阳光为光源可实现最高100%的色度脱除及共存有机物协同降解,且催化效率不易受废水p H变化及无机组分的干扰。以实际印染废水为研究对象评价预处理工艺效能,废水自脱色率可达54%且UV254显着降低,所含高环芳香蛋白类、色氨酸类等物质有效降解,同时显着削弱印染废水的急性生物毒性。因此,该工艺能够有效减小印染废水中有毒物质对生物处理系统的冲击,保障其稳定运行,降低污水处理系统的维护成本;为印染等行业产生的有色废水提供环境友好的“以废治废”污染物降解新思路。
陈姣姣[2]（2021）在《TiO2溶胶与纳米TiO2粉末的制备及其在吸附和光催化中的比较研究》文中提出溶胶是一种分散均匀的混合物,相比较于纳米粉末,溶胶更加不易团聚,且分散性好,也无需经过高温煅烧处理。目前较少有文献报道直接用溶胶研究吸附和光催化,更加没有文献将溶胶与纳米粉末在吸附和光催化中进行比较。本文以TiO2溶胶和纳米TiO2粉末作为主要的研究体系,通过研究两者对染料的吸附和光催化性能,得到了TiO2溶胶和纳米TiO2粉末性能的差异。本文首先分别用无机钛源和有机钛源钛源制备出中性TiO2溶胶和酸性TiO2溶胶,并且采用场发射扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、TG-DSC仪和透射电子显微镜（TEM）对制备的溶胶进行表征。其次对制备的TiO2溶胶进行稀释和干燥处理,得到了经稀释的TiO2溶胶和纳米TiO2粉末。最后研究了TiO2溶胶和纳米TiO2粉末对染料吸附和光催化性能,并比较了TiO2溶胶和纳米TiO2粉末吸附和光催化性能的差异。研究结果表明:（1）吸附和光催化选择性以无机钛源制备的中性TiO2溶胶和纳米TiO2粉末对四种不同染料的吸附和光催化有很大的差异,而以有机钛源制备的酸性TiO2溶胶和纳米TiO2粉末对四种不同染料的吸附和光催化没有很大的差异。中性TiO2溶胶和纳米TiO2粉末均对孔雀石绿有较大的吸附率和降解率,其次是碱基品红,但是对金橙G和刚果红染料没有吸附和光催化性能作用,这是由于纳米TiO2带的负电位为阳离子染料与纳米材料之间提供了静电相互作用的结果。酸性TiO2溶胶和纳米TiO2粉末对四种不同染料均有吸附和光催化作用,酸性TiO2溶胶里的盐酸改变溶液中TiO2界面电荷性质及颗粒表面的电荷分布,从而影响了染料在其表面的吸附和光催化行为,这可能是由于以有机钛源制备的酸性TiO2溶胶呈酸性,这改变了溶液中TiO2界面电荷性质及颗粒表面的电荷分布,从而影响了染料在其表面的吸附和光催化行为。（2）吸附动力学以无机钛源制备的中性TiO2溶胶和以有机钛源制备的酸性TiO2溶胶均经过干燥对四种染料进行吸附,动力学数据表明中性TiO2材料和酸性TiO2材料对染料的吸附均更加符合准二级动力学。中性TiO2材料的吸附平衡量和吸附速率均随着温度的升高而增大。在298.15 K下,吸附到达平衡需要2 h,而在335.15 K下,吸附达到平衡需要1h。在相同温度下,三种纳米TiO2材料吸附能力大小顺序为纳米TiO2溶胶>经稀释的纳米TiO2溶胶>纳米TiO2粉末。酸性TiO2材料随着黑暗时间的延长,纳米TiO2吸附在30 min左右就可以达到吸附平衡,且在相同温度下,纳米TiO2只有对孔雀石绿的吸附率是已稀释的TiO2大于纳米TiO2粉末,对其余三种染料的吸附率均是纳米TiO2粉末大于已稀释的TiO2溶胶。（3）吸附热力学以无机钛源制备的中性TiO2溶胶经过干燥对四种染料进行吸附,热力学数据表明三种纳米TiO2材料对孔雀石绿染料的标准摩尔吉布斯自由能（35）adsmGo-随温度的升高而减小,且均属于物理吸附。又因为三种纳米TiO2对孔雀石绿染料的标准摩尔吸附焓ΔadsHm-o和标准摩尔吸附熵（35）adsSmo-均为正值,这说明此过程为吸热的熵增过程。（4）光催化动力学以无机钛源制备的中性TiO2溶胶和以有机钛源制备的酸性TiO2溶胶均经过干燥对四种染料进行进行光催化实验,实验结果表明中性TiO2材料和酸性TiO2材料对染料的光催化降解均更加符合一级动力学,中性纳米TiO2粉末对孔雀石绿的光催化降解速率常数大于经稀释的中性TiO2溶胶。随着照射时间的延长,在480 min光催化降解达到平衡。中性纳米TiO2粉末对孔雀石绿和碱基品红染料的降解率均大于经稀释的中性TiO2溶胶。酸性纳米TiO2粉末光催化降解四种染料的速率常数小于经稀释的酸性TiO2溶胶。随着照射时间的延长,在150min光催化降解达到平衡。且已稀释的酸性TiO2溶胶对四种染料的降解率均大于酸性纳米TiO2粉末。本文制备的中性TiO2溶胶和酸性TiO2溶胶可以为不同条件下的吸附和光催化提供指导,且通过比较TiO2溶胶和纳米TiO2溶胶吸附和光催化性能可以为TiO2材料的应用提供重要的参考。
张煜桁[3]（2021）在《功能化二氧化钛薄膜制备及其可见光催化应用研究》文中认为光催化薄膜是具有光催化和膜分离功能的先进材料,凭借其易分离、无污染、绿色可持续等优点,被广泛应用环境治理领域。而其治理能力主要在于膜中半导体催化剂。二氧化钛（TiO2）因具有无毒、廉价、环境友好和催化性能突出等特点,成为构筑光催化薄膜的优选材料之一。然而,仍然存在限制TiO2光催化薄膜实际应用的问题与挑战:1)光利用率低,可见光催化活性有限;2)抗污、自清洁性能不佳,易受复杂污水环境影响。TiO2薄膜功能化是应对上述问题与挑战的有效方法。本论文切入点为TiO2薄膜功能化与分级多孔结构的设计。功能化TiO2薄膜能提高可见光响应范围与能力,赋予TiO2可见光催化活性。与平整光滑的薄膜相比,分级多孔结构薄膜,存在活性位点多和催化剂利用率高的优势,且具有较大的自清洁潜力。据此,本论文基于静电纺丝技术,结合溶胶-凝胶、水热以及原位聚合等方法,构筑一系列形貌可控、具有可见光活性的功能化TiO2光催化薄膜,考察其在四环素可见光降解和自清洁方面性能。研究内容主要包括:1.碳掺杂TiO2纳米管薄膜制备及其可见光催化性能研究本章提出构建碳掺杂TiO2（C-TiO2）纳米管薄膜的原位掺杂策略,以表层磺化的聚苯乙烯（PS）纳米纤维作为模板和碳源,成功构筑形貌控制完好、直径为200 nm的C-TiO2纳米管薄膜。该制备方法包括PS电纺产物的形貌控制、PS纤维表层磺化处理、溶胶-凝胶过程以及碳化成型。形貌与结构表征显示TiO2纳米颗粒均匀地镶嵌在厚度约为30 nm的碳壁上。无定型碳和石墨化碳纳米晶共同掺杂,拓宽可见光吸收范围和能力,并增强电荷转移能力。催化实验显示在150 min紫外光下,C-TiO2纳米管薄膜可完全降解四环素,其动力学常数k=0.02410 min-1,是纯TiO2纳米棒薄膜的2.64倍。C-TiO2也表现出较好的可见光活性,在210 min可见光下,对四环素的降解率达到93.1%,k=0.01247min-1。2.海藻状多孔g-C3N4/TiO2异质结薄膜制备及其可见光催化性能研究本章提出多孔石墨化氮化碳（porous g-C3N4,PCN）的水蒸气辅助原位热聚合策略,以介孔TiO2（m-TiO2）纳米纤维膜为热聚合场所,在尿素蒸气及水蒸气作用下,构筑形貌可控的海藻状PCN/m-TiO2异质结薄膜。形貌与结构表征显示海藻状PCN均匀包覆在m-TiO2外层,不仅改善了异质结薄膜的多孔性结构,而且改善了可见光吸收范围和能力,以及电荷转移能力。在最佳PCN负载量情况下,该异质结薄膜能够在150min可见光照射下实现四环素的完全降解,动力学常数k=0.0212。6min-1。在降解四环素与甲基蓝混合污染物的动态系统中,该薄膜依然可以保持较高的四环素降解性能（k=0.01388 min-1）。较好的表面自清洁性能同样反映出该薄膜具有较高的实际应用价值。3.2D/2D共价三嗪骨架@TiO2异质结薄膜制备及其可见光催化与抗污性能研究本章提出共价三嗪骨架（CTFs）的气相引发剂诱导的原位热聚合策略,以TiO2纳米片均匀生长的纳米纤维膜（2D-TiO2）为热聚合场所,在气相引发剂三氟甲烷磺酸作用下,构筑形貌可控的2D/2D CTFs@TiO2异质结薄膜。形貌与结构表征显示CTFs纳米片均匀负载在TiO2纳米片上,不仅提高了异质结薄膜的比表面积和孔容,其紧密的面-面接触方式也极大程度改善了界面电荷转移能力。在最佳CTFs负载量情况下,该薄膜可在90 min可见光照射下实现四环素的完全降解,k=0.03420 min-1。亲水的交错层叠异质结构使得该薄膜在净化含油有机模拟废液的动态系统中依然表现优异,k=0.01840 min-1。不仅如此,独特的表面双亲特性还赋予该薄膜不俗的物理抗污与光致自清洁性能,反映出在应对含油有机废液方面的较大潜力。4.Ti3+掺杂TiO2相异质结薄膜制备及其可见光催化与乳液分离性能研究本章通过氟离子调控的水热反应和低温真空活化过程,在TiO2纳米纤维膜上构筑形貌可控、具有稳定Ti3+活性位点的锐钛矿/金红石相异质结薄膜。形貌与结构表征显示直径约为150 nm的TiO2纳米棒均匀生长在纤维枝干上,形成紧密、交错的树杈状结构。不仅如此,XPS与EPR结果证实Ti3+和氧空位活性中心存在于纳米棒的体相介孔中,这一特殊结构避免Ti3+被氧化失效的问题。在最佳状态下,该相异质结薄膜拥有较好的可见光吸收能力和电荷转移能力。100 min内对四环素的降解率达到95.9%,k=0.02917 min-1。亲水的树杈状异质结构使得该薄膜在净化含油有机废液的动态系统中依然表现优异,k=0.01971 min-1。不仅如此,该树杈状薄膜还具有杰出的乳液分离性能,其对四种乳液体系的分离效率均在99%以上,反映出在应对含油有机废液方面的较大潜力。5.β-环糊精/Ag掺杂TiO2薄膜制备及其可见光催化与动态吸附性能研究本章通过紫外光辅助的静电纺丝及低温水热自组装过程,构筑具有核壳结构的β-环糊精（β-CD）、Ag掺杂TiO2纳米纤维膜（β-CD/Ag-TiO2）。形貌与结构表征显示作为外壳的介孔TiO2纳米颗粒均匀包覆在作为内核的β-CD/Ag/PAN纳米纤维上。结合可拆卸式滤头,搭建动态吸附系统并开发薄膜的器件化应用。该薄膜可应用于四环素的动态吸附。动态吸附能力主要来源于β-CD的吸附作用以及四环素分子在TiO2内部介孔中的堆积,吸附行为符合Langmuir模型。由于β-CD和Ag掺杂的协同作用,该薄膜同样具有优异的可见光催化活性。在最佳掺杂条件下,可在60 min可见光照射下完全降解四环素,k=0.05910 min-1。亲水的粗糙核壳结构使得该薄膜在净化含油有机模拟废液的动态系统中表现优异,k=0.02228 min-1。较好的自清洁性能也反映出该薄膜具有较高的实际应用潜力。
柯涛[4]（2021）在《MXene基功能纳米材料的合成及对水中有机污染物的去除作用》文中提出有机污染废水种类复杂多样,难以治理,合成新型的高效催化剂用于降解水中的有机污染物被认为是一种有效的水污染治理方法。MXenes是一种新型的二维过渡金属碳化物或氮化物纳米材料,具有类似石墨烯（Graphene）的层状结构,拥有较高的载流子迁移速率,优异的力学、光电学、光热转换和吸附等性能。MXenes家族中的MXene（Ti3C2）主要由钛和碳组成,为二氧化钛和碳基材料复合提供了一个很好的天然平台。将Ti3C2与合适的窄隙半导体复合可获得可见光催化活性,并有助于光生载流子的分离,有效抑制光生电子-空穴的复合,从而提高催化剂的活性。本文以Ti3C2为原材料合成了具有二元、三元和四元异质结结构的MXene基催化剂,分别研究了它们在紫外、可见光催化以及过硫酸盐（PS）活化等高级氧化技术（AOPs）领域的应用,揭示了它们在光催化或活化过硫酸过程中的电荷转移机制以及对有机污染物的催化降解机理,比较了四种材料在两种实际地表水样中对SMZ的降解性能和研究了四种材料在实际废水中的适用性。为水污染治理提供了具有应用前景的新材料与技术。主要研究结果如下:（1）煅烧异丙胺（iPA）改性的Ti3C2原位合成了二元异质结结构的i N-Ti3C2/TiO2复合催化剂,其对水中的亚甲基蓝（MB）具有很好的紫外光催化降解性能。四次循环使用后对MB的光催化降解去除率仍超过90%,主要机理是氮掺杂增强了Ti3C2的导电性能,从而增强了i N-Ti3C2/TiO2的光电化学性能,有利于光生载流子的分离。紫外光催化产生的·OH是降解MB最主要的活性自由基。（2）在水热氧化Ti3C2合成的（001）TiO2/Ti3C2表面原位生长Bi OI,合成了三元异质结结构的Bi OI/（001）TiO2/Ti3C2复合催化剂（BTT）。可见光下,BTT在80 min内可完全降解水中的罗丹明B（RhB）,且降解效率在四次循环测试用中基本不变,主要机理是BiOI、（001）TiO2和Ti3C2之间形成的p-n和肖特基双异质结增强了光生电子-空穴的分离效率,促进了·O2-的生成和对Rh B的降解。（3）煅烧Bi（NO3）3·5H2O、尿素和Ti3C2合成了四元异质结结构的Bi2O3/C3N4/TiO2@C复合催化剂（BCTC）。在溶液初始p H为5和可见光下,BCTC在100 min内可完全降解水中的磺胺甲恶唑（SMZ）,且降解效率在四次循环测试用中基本不变,主要机理是Bi2O3、C3N4和TiO2之间形成的p-n和type-Ⅱ型双异质结以及Ti3C2煅烧生成的碳层有效提高了光生电子-空穴的分离效率,促进了h+的生成和对SMZ的可见光催化降解作用。（4）原位煅烧Ti3C2、十六烷基三甲基溴化铵（氮源）和硫粉（硫源）合成了氮和硫共掺杂的N/S-TiO2@C催化剂。在溶液初始p H为7和可见光下,N/S-TiO2@C能够高效活化PS并在30 min内完全降解SMZ,主要机理是氮和硫共掺杂TiO2使其具有可见光催化活性并延长了光生电子的寿命;N/S-TiO2@C产生的光生电子可生成·OH和·O2-,同时还可活化PS生成更高活性的SO4·-;此外,氮和硫共掺杂碳层生成的缺陷可与S2O82-反应生成1O2;这些活性自由基共同降解SMZ。（5）本文合成的四种材料与相关文献报道的材料相比,对提升四种体系中TiO2、Bi OI、Bi2O3和PS等活性组分的催化性能具有更强的能力。两种实际水样的水质参数差异较大,与超纯水相比,均降低了四种材料对目标污染物的降解速率,但污染物的去除率仍在58-81%之间,表明本文合成的四种材料对处理实际废水具有适用性。对于四种材料体系,N/S-TiO2@C可见光活化PS对SMZ具有最好的降解性能。
张奇[5]（2021）在《基于Fe3O4的钛、钌基复合纳米材料的合成及光催化性能研究》文中指出随着社会的进步,工农业的快速发展,大量的污染物被排放到自然界中,严重威胁着人类的生存环境和身体健康。其中,水污染已成为人们重点关注的问题,全世界有超过10万种商业染料,年产量达70多万吨,其中大约有10%的染料在生产使用过程中被排放到环境中,而这些有机染料通常具有毒性、致癌性和致畸性等。光催化降解处理废水中的有机污染物具有降解效率高、操作简单、成本低、氧化能力强、稳定性好、节能、环保等优势,无疑是一种环境友好型的技术。现阶段纳米光催化剂的研究主要致力于解决以下问题,以提高其光催化活性和实际应用性:一是降低催化剂的带隙能,拓宽催化剂的光吸收范围;二是加快光生载流子的转移,抑制电子空穴的复合率;三是提高催化剂对废水中有机污染物的吸附,提高光催化降解效率;四是使催化剂能简单、快速分离回收,实现可重复循环使用,降低光催化剂使用成本。本论文以半导体Fe3O4纳米微球为磁性载体,通过提出一种简单、新颖的液相沉积负载锐钛型TiO2的合成方法,构建磁性核壳结构的复合纳米光催化剂,降低了光催化剂的带隙能。在紫外光照射下,能高效的催化降解模拟目标污染物亚甲基蓝（MB）,并在外磁场下实现简单、快速分离和可回收再利用;通过掺杂与Ti4+离子半径相近的Ru4+离子,拓宽催化剂的光吸收范围,提高催化剂对MB的光催化降解活性;利用rGO优良的光、电性能和大的比表面积,通过将其负载在催化剂表面上,增强其吸附目标有机污染物的能力,抑制电子空穴的复合,有效降低催化剂的带隙能,实现在可见光区催化降解MB;进一步考察贵金属Ru光催化性能,通过水合肼还原RuCl3·3H2O,在磁性Fe3O4@C表面负载小粒径Ru纳米颗粒（～5 nm）,电子空穴的分离效率得到显着提高,因此催化剂的光催化活性显着增强,而且增大比表面积的同时也增加了催化剂表面的活性位点数,从而增强了其吸附MB的能力,在太阳光照射下能高效催化降解MB,实现节能、环保和低成本的目的。本论文的研究内容主要有以下五个部分组成:1.Fe3O4磁性纳米微球的合成及其光-芬顿反应催化性能研究以水（溶剂）热法制备了球形的磁性Fe3O4颗粒,通过不同的降解实验,研究了其对MB的降解性能与降解反应动力学。结果表明,利用光-芬顿反应体系对MB具有更好的催化降解性能,拟合计算其一级动力学反应速率常数kPhoto-Fenton为6.96×10-3 min-1,是芬顿降解反应的7.2倍,表明合成的磁性Fe304纳米微球催化剂良好的光-芬顿降解催化活性。并对光-芬顿反应催化降解的可能机理进行了详细的探讨研究。通过5次循环回收实验,说明催化剂能在外加磁场下实现方便、快捷的分离回收,并且具有较稳定的催化活性。2.核壳结构Fe3O4@TiO2磁性复合材料的合成及其光催化性能研究提出了一种以丙酮为溶剂室温下合成磁性核壳结构Fe3O4@TiO2催化剂（FT）的简单方法。利用 TEM、HRTEM、VSM、SEM、XRD、BET、XPS 以及 UV-VisDRS 分别对材料的性能等进行表征和测试。对比研究了紫外光照射下不同TiO2负载量的FT复合材料以及Fe3O4和TiO2光催化降解MB的降解性能与降解反应动力学。研究结果表明,FT复合材料对MB的光催化降解性能良好,其中Fe3O4@TiO2（0.8 mL）（FT4）对MB的一级反应动力学常数k为4.15×10-2 min-1,催化降解率达到97.56%,其高于商业P25型TiO2的催化降解率。利用对比实验以及自由基捕获实验,探讨了复合材料FT光催化降解MB的可能机理。通过5次回收循环实验,光催化剂在外磁场作用下能实现方便、快捷的磁分离回收以及良好的稳定性。3.Fe3O4@Ru-TiO2磁性复合材料的合成及其光催化性能研究通过掺杂与T4+离子半径相近的Ru4+离子,合成了窄带隙能的磁性Fe3O4@Ru-TiO2（FRT）纳米光催化剂材料。利用 TEM、HRTEM、VSM、SEM、XRD、BET、XPS、UV-Vis DRS以及PL分别对FRT的相关性能等进行测试和分析表征。在模拟太阳光照射下,分别应用不同掺杂量的FRT复合材料对MB进行光催化降解性能和反应动力学特性对比研究。结果表明,通过Ru4+离子掺杂TiO2的光催化剂的带隙能变窄,光吸收范围拓宽。与未掺杂Ru4+的FT催化剂相比,FRT4对MB的光催化降解率提高了 3.82倍,其一级反应动力学常数k为9.84×10-3min-1。并对其光催化降解MB的可能机理进行了探讨。FRT的光催化活性和回收率在经过5次循环回收实验后没有明显下降,证明了其稳定的催化活性和较高回收率。4.rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性复合材料的合成及其光催化性能研究通过rGO负载Fe3O4@Ru-TiO2合成吸附性强的rGO/Fe3O4@Ru-TiO2（GFRT）光催化剂。利用 TEM、HRTEM、VSM、SEM、XRD、BET、XPS、UV-Vis DRS以及PL分别对GFRT的相关性能等进行测试和分析表征。在可见光（λ>420 nm）照射下,对比研究了使用不同rGO负载量的GFRT对MB的光催化降解性能及其动力学。结果表明,GFRT的催化降解活性比未负载rGO的明显提高,rGO（15%）/Fe3O4@Ru-TiO2（GFRT4）光催化MB的降解率达到97.4%,一级反应动力学常数k为4.93×10-2 min-1,并对其光催化降解MB的可能机理进行了探讨。GFRT的光催化活性和回收率在经过5次循环回收实验后没有明显下降,证明了其稳定的催化活性和较高回收率。5.Fe3O4@C@Ru磁性复合材料的合成及其光催化性能研究通过水合肼还原RuCl3·3H2O,在磁性Fe3O4@C材料表面原位还原负载粒径较小的Ru纳米颗粒（～5 nm）,制备了 Fe3O4@C@Ru（FCR）光催化剂。利用TEM、HRTEM、VSM、SEM、XRD、BET、XPS、UV-Vis DRS以及PL分别对其相关性能等进行测试和分析表征。在模拟太阳光照射下,使用不同Ru负载量的FCR复合材料光催化剂对MB的催化降解性能和动力学进行对比研究。结果表明,当Fe3O4@C与RuCl3·3H2O质量比为1:1时合成的复合纳米材料（FCR4）可使92.7%的MB降解,光催化降解的动力学常数k值为1.76×10-2min-1,表明了其较高的降解性能,并探讨了可能的降解机理。FCR经过5次循环回收实验证明其在外磁场作用下能够方便、快捷的分离回收,对MB的光催化降解活性具有较好的稳定性。
王雅琦[6]（2021）在《TiO2-BiVO4及其改性材料的制备与光电催化降解典型有机污染物性能研究》文中提出随着人口的增长以及经济与工农业的快速发展,排入水体中的污染物总量逐年增加。研究与开发高效实用的污水处理技术,已成为环境领域的科学前沿和热点问题。光电催化技术是一种新型的高级氧化技术,具有反应条件温和、可利用太阳光、适用性广、无二次污染等优点,在污水处理领域的应用前景非常广阔。光电催化技术的核心是高性能光电催化材料的设计制备,具有较宽可见光响应、高导电性、较大比表面积等特性的催化材料,是实现高效降解有机污染物的关键。本论文在制备Ⅱ型异质结TiO2-BiVO4的基础上,利用聚酰亚胺（PI）、葡萄糖、黑磷/红磷（BP/RP）对其进行改性,构建Z体系,改变电子传递路径,保持较强的氧化还原能力,从而提高复合材料（TiO2-BiVO4-PI、TiO2-C-BiVO4、TiO2-BiVO4-BP/RP）的光电催化活性。通过多种分析测试手段对所制备的复合材料进行表征,分别以罗丹明B（Rh B）、双酚类化合物（BPs）以及氟唑菌酰胺（FLX）为目标污染物,对复合材料的光电催化性能、光电催化反应机理和污染物降解机理等进行研究。主要研究结果如下:（1）采用溶胶凝胶法结合溶剂热技术,成功制备了具有蕨菜型形貌的Ⅱ型异质结TiO2-BiVO4复合材料,其仿生结构有效地提高了光吸收性能及对污染物的吸附,同时,外电场通过促使Ⅱ型异质结中光生电子和空穴的传递,有效地抑制载流子的复合。在模拟太阳光协同外加电场（4 V）作用下,TiO2-BiVO4（5%）复合材料的光电催化活性最高,反应300 min后,Rh B（C0=10 mg/L,p H=5.3）的降解效率达到97.2%,比光催化体系提高了17.8%。此外,以费氏弧菌5269作为受试生物对反应体系毒性变化进行评价,光电催化体系几乎可使Rh B溶液完全脱毒。这是由于该体系的主要活性物种·O2-可使Rh B分子中的C=C、C=N和C=O断裂、开环,并进一步矿化。（2）以尿素和均苯四甲酸二酐为原料,通过热聚合法合成了具有优异孔结构特征和光吸收特性的PI材料,并用其对TiO2-BiVO4进行改性,PI的掺杂扩大了复合材料的光响应范围,由于BiVO4和PI之间面-面接触的直接Z体系的存在,导致空穴和电子分别集中在BiVO4的价带和PI的导带,使得复合材料具有更强的氧化还原能力。在模拟太阳光协同外加电场（1 V）作用下,TiO2-BiVO4（1%）-PI（1%）复合材料的光电催化活性最高,反应120 min后,六种BPs（C0=5 mg/L）的降解率分别为:BPA（93.5%）>BPB（92.7%）>BPAP（85.6%）>BPF（75.9%）>BPAF（69.8%）>BPS（39.2%）;反应360 min后,BPs的矿化效率范围为31.7%–66.8%,在·O2-和·OH作用下,BPs分子中连接苯酚环的C-C键上取代基脱落或者C-C键断裂,以及苯酚环羟基化或开环等反应生成了较多的中间产物,致使其矿化率较低。通过ECOSAR程序对中间产物毒性变化进行分析,六种BPs降解过程中间产物毒性均呈下降趋势。（3）以葡萄糖为碳源,通过溶胶-凝胶法结合原位水热碳化,制备了TiO2-C-BiVO4复合材料,其中,碳以石墨相存在。与TiO2-BiVO4相比,石墨碳的掺杂增强了复合材料对污染物的吸附能力,拓宽了光响应范围,生成了更多的活性自由基,且石墨碳作为电子传导桥,在TiO2和BiVO4之间构建了Z型通道,提高了电子迁移率,调节载流子的转移路径,空穴和电子分别集中在TiO2的价带和BiVO4的导带,使得复合材料具有较强的氧化还原能力。在模拟太阳光协同外加电场（1 V）作用下,TiO2-C（1%）-BiVO4（5%）复合材料的光电催化活性最高,反应240 min后,除BPS降解效率为65.2%,其他BPs降解效率均超过95%,这是由于BPS分子是通过O=S=O连接两个羟苯基官能团,分子结构较为稳定;反应360 min后,六种BPs的矿化率均达到90%以上。降解过程中,BPB、BPAP和BPAF反应体系对费氏弧菌5269的毒性增强,但随着BPs矿化度的提高,毒性均明显减弱。（4）采用球磨-水热协同法,在非高温煅烧条件下制备了BP/RP原位结,通过BP/RP与BiVO4二维材料之间构建面-面Z型异质结,成功制备了多异质结TiO2-BiVO4-BP/RP复合材料。在原位结和Z体系协同作用下,空穴和电子分别集中于BiVO4的价带和BP/RP的导带,有效提高光生电子-空穴对的分离效率。在模拟太阳光协同外加电场（1 V）作用下,反应120 min后,TiO2-BiVO4-BP/RP对FLX（C0=1 mg/L）的光电催化降解效率可达96.5%。十次循环利用后,FLX的降解效率仍然可以达到90.0%以上,并且TiO2-BiVO4-BP/RP的形貌及化学结构未发生明显改变,说明该多异质结复合材料具有优异的稳定性。此外,TiO2-BiVO4-BP/RP对染料Rh B和内分泌干扰物BPA的光电催化降解效率分别为95.1%和90.2%,同样显示了较高的光电催化降解活性。
李凯静[7]（2021）在《TiO2基复合半导体在光催化燃料电池中的应用》文中提出随着重工业的发展,近年来不可再生能源比如石油,煤等面临枯竭,并且飞速发展的工业在给人们带来便利之余,同时也给环境带来了污染,例如难降解的纺织染料和一些有毒有害的重金属离子,如六价铬离子。光催化和光电催化技术可以很容易地将有机大分子物质分解,甚至彻底降解为安全环保的无机小分子物质,尤其对于化学性质稳定,在空气中难以自降解的纺织染料。太阳能因其灵活,成本低,易获取等优点将是理想的选择。与之前的太阳能电池相比,染料敏化太阳能电池（Dye-Sensitized Solar Cells,DSSCs）,因而被人们广泛关注。新型太阳能电池,光催化燃料电池（Photocatalytic Fuel Cells,PFC）是一种既能降解染料又能发电的新型电池,能媲美纯光催化反应的降解效率,因此被越来越多的科学家们研究。本文首先对合成的二氧化钛（TiO2）纳米材料进行水热后处理,简单高效的合成了高比表面积的零维纳米TiO2材料,并将其应用在光催化反应中。通过掺杂、固载的方式,合成了一维的掺氮TiO2纳米棒阵列（N-TNAs）,并将其应用在染料敏化太阳能电池中;最后采用冷凝回流法获得以纳米银（Ag）为核,三氧化二铁（Fe2O3）为壳的复合纳米微粒Ag@Fe2O3,以该复合材料作为阴极,TiO2纳米晶作为阳极,组装成既能降解有机染料又能生电的PFC。主要工作如下:（1）采用温和的水解-水热法,钛源选用四异丙醇钛（Ti（i-Pro）4）,制备了粒径均匀的纳米TiO2颗粒,在此基础上通过简单的水热后处理方法,得到了催化性能优异的后处理TiO2光催化剂,水热后TiO2的晶型没有发生改变。它的特点是表面积大,粒径小,多孔且具有亲水表面。本实验对温度,时间,溶剂,煅烧方式、TiO2类型等参数进行了优化。当聚集的纳米粒子在高温高压下处理时,TiO2的晶体结构遭到严重破坏,然后重构。随着比表面积,平均孔径,总孔体积的增大和氧空位的产生,粒子的分散性大大提高,同时形成了典型的介孔结构。这些改变能使染料更好的吸附在光催化剂上,从而加快降解。例如,后处理TiO2对染料降解的动力学常数(0.085 min-1)比未处理的TiO2(0.0085 min-1)提高了10倍。通过电化学实验证明,TiO2水热后处理可加速O2的还原反应,改善光诱导电荷转移过程。通过自由基淬灭实验表明,无论是后处理还是未处理的TiO2均以超氧自由基(O2-·)为主,但后处理显着促进了羟基自由基（·OH）的生成,从而使后处理TiO2的光催化性能明显提高。（2）采用简单高效的水热法,用钛酸四丁酯（Ti（OBu）4）和氯化铵（NH4Cl）分别为钛源和氮源,在掺氟的Sn O2导电玻璃（FTO）上合成均匀有序的N-TNAs。氮掺杂可用来扩大宽带隙半导体的光响应范围,提高它的光电转换效率。本研究首次证明了NH4+在一维TiO2纳米棒阵列（TNAs）上具有独特的形态调控作用,但氮掺杂效应很少被检测到。加入NH4Cl后,大大促进了TNAs的生长,尤其是径向生长,但NH4+中少量的氮能够进入修饰后的TNAs,变成N-TNAs。此外,与TNAs相比,N-TNAs的能带能量几乎没有变化,这说明微量氮的掺杂并不影响对辐照的响应能力。当用N-TNAs作光阳极组装成染料敏化太阳能电池时,最佳光电转换效率（3.16%）几乎是用TNAs制备的光电转换效率（1.62%）的两倍。值得注意的是,效率的提高主要是由于光生电流,而不是电压导致的。其次,转换效率的变化与纳米棒的长度有关。综上所述,纳米棒光电性能的改善是由于纳米棒的定向生长,而定向生长是加入作为一种有效结构调节剂的NH4+的结果。（3）采用冷凝回流法制备了以Ag为核,Fe2O3为壳的Ag@Fe2O3。通过一系列的表征测试（XRD,XPS,SEM等）,证明了Ag@Fe2O3的存在。采用TiO2作为阳极电极,Ag@Fe2O3作为阴极电极,设计并优化了一种具有复合功能的新型双腔光催化燃料电池。染料在阳极被降解,重铬酸钾在阴极被还原,从而使氧化和还原反应在不同电极室进行,做到降解不同的底物。讨论了不同类型的阴极材料,重铬酸钾的浓度,p H的变化以及过氧化氢（H2O2）浓度的影响等。加入H2O2可以增加氧化物的含量,促进阳极内的反应,从而显着提高阳极的降解量和阴极的还原量。
吴松浩[8]（2021）在《TiO2复合材料制备及在光电催化中的应用》文中进行了进一步梳理社会的快速发展伴随着生产方式的进步,其中能源问题就显得极为重要。几个世纪以来,常规能源的耗费殆尽以及开发运用不合理,造成了能源浪费的同时也有环境污染问题凸显出来。人们迫切需要从传统能源向新能源进行转变,不仅仅是能源类型的转变,更为重要的是能源开发使用方式的转变。太阳能成为研究新能源的热点,而光催化则能有效的利用太阳能进行污染整治。光催化剂二氧化钛有稳定程度高,原料便宜等特性,它的运用前景也是十分宽广的。TiO2光谱范围利用的低效能,需要对其进行进一步的优化。随着钻研的深化,对TiO2材料的改性研究也始终热情不竭。本研究是在TiO2纳米材料基础上,对其进行窄带隙的CoFe2O4-TiO2复合半导体改性处理,随后是利用缩合回流和两步水解-水热法合成了Z型异质结构的Ag-Fe2O3-TiO2纳米复合材料。以罗丹明B染料为模型测试它们的光催化活性和电化学性能。另外,创造性的设计一种新型的复合功能型双室光催化燃料电池,该燃料电池只以光能为驱动力,利用光能降解废水同时伴随着发电。主要工作如下:（1）通过缩合回流和两步水解-水热法制备CoFe2O4-TiO2异质结构纳米颗粒。尖晶石CoFe2O4作为高效率的氧还原反应（Oxygen Reduction Reaction,ORR）催化剂,提升TiO2的光催化效率。在TiO2上添加微量CoFe2O4可以提高其对O2的亲和力,产生更快的光诱导载流子传输,但几乎不影响能带结构。当添加适量的CoFe2O4到TiO2时,染料废水的光催化脱色会显着加速,所计算出的复合物的表观动力学常数(kapp)(0.020 min-1)是纯TiO2(0.0085 min-1)的2.4倍,是CoFe2O4(0.0036 min-1)的5.6倍。用不同的自由基清除剂进行的淬灭实验表明,O2–·是所有光催化反应中的关键氧化自由基。同时,事实证明,CoFe2O4-TiO2产生的O2-·的快速增长是光催化性能提高的主要原因。此外,CoFe2O4-TiO2提升的电化学ORR催化能力在2加2电子路线生成的H2O2（光催化过程相同的产物）。因此,CoFe2O4-TiO2光催化与催化ORR的协同作用导致了染料废水的快速降解。（2）通过缩合回流制备了Ag-Fe2O3复合材料,随后利用水解-水热法制备三元Ag-Fe2O3-TiO2复合材料纳米颗粒,并观察到它们以紧密连接的异质结构存在。在三元Ag-Fe2O3-TiO2复合材料中,提出并证明了一种与局部表面等离子体共振效应（Local Surface Plasmon Resonance,LSPR）相关的新颖Z方案机理,代替了光催化反应中的传统I型机理。与裸露的TiO2相比,Ag-Fe2O3的添加将通过Ag的LSPR效应在可见光区域引起较宽的吸收,这提速了电子从二氧化钛转移到Ag。此外,还可以从XPS光谱中检测到电子从TiO2迁移到Fe2O3,这表明TiO2和以Ag为介质的Fe2O3之间的界面可以为电荷分离和转移方向提供低电阻的途径。结果,Ag-Fe2O3-TiO2的光催化活性得到了特大的进步,其最高的表观动力学常数(kapp)达到0.027 min-1,分别是Ag-Fe2O3,空白TiO2,Ag-TiO2和Fe2O3-TiO2的7.3、1.9、1.7和1.5倍。自由基淬灭实验表明,O2-·和带正电的空穴是造成染料降解的主要氧化物质。实验证明,在光照射下,纯TiO2中几乎找不到羟基自由基,但是在加入Ag-Fe2O3后可以大幅度地产生并参与染料的降解,这进一步证明了Z方案是电子在TiO2和Fe2O3之间的转移主导的。（3）光催化燃料电池是一种新开发的可见光响应转换电池装置（Photocatalytic Fuel Cell,PFC）,可以创新利用光催化反应中的化学能为电能。在这次实验中,设计并优化一种复合功能新型双室光催化燃料电池。在阴极室中,利用类芬顿反应产生的强氧化活性物种自由基,高级氧化作用降解废水,并且其比阳极反应快速。同时,与单纯的氧气系统相比,提高了光电荷转移和电子产生的能力。借助PFC装置,两个腔室中的电极反应独立发生,以降解多种类型的有机物,同步产生电能。通过降解各种染料,阳离子染料在阳极反应中比阴离子染料更适合降解,阴极反应结论相反。通过四种染料的降解模型,PFC对活性艳红（X3B）的净化效果最佳,转换的电能效率最高是亚甲基蓝（MB）。
尹静[9]（2021）在《异质结Bi2O3/TiO2纳米微球的制备及其对罗丹明B的光催化性能研究》文中提出TiO2因其具有化学性质稳定、毒性低、光催化活性高等特点,成为非均相光催化氧化水相介质中有机污染物的最合适的催化剂之一。然而TiO2对光的可吸收波长在387 nm以下,仅为日光能量的3%～5%,限制了其在可见光范围的应用。因此,开发具有可见光响应的TiO2复合材料及提高其在可见光区域的光响应对TiO2在污水处理中的应用具有重要意义。本论文从异质结构筑和结构设计两个方面进行设计,制备了块状结构和球状结构的Bi2O3/TiO2光催化剂,旨在提高TiO2对可见光的响应范围降低电子和空穴的复合速率、增大反应的活性位点。具体研究内容如下:（1）以乙醇为溶剂,钛酸正丁酯为钛源,硝酸铋为铋源,采用水热法制备Bi2O3/TiO2复合材料,在反应中考察硝酸对材料结构和性能的影响,通过表征发现,添加硝酸得到的Bi2O3/TiO2材料（A系列）呈细沙状,不添加硝酸得到的Bi2O3/TiO2材料（B系列）呈块状结构;Bi2O3的加入会影响TiO2纳米颗粒的形成,对合成的材料进行罗丹明B的紫外光催化降解发现,铋钛摩尔比4%的A-4%、B-4%样品在紫外光下较纯TiO2催化性能提高了45%,说明Bi2O3的加入提高了纯TiO2的紫外光催化性能,但是实验发现活性提高不明显,有待进一步研究。（2）具有优异形貌结构的催化剂能够为催化反应提供更多的催化反应活性位点,加快反应物和生成物在催化剂表面的吸附和脱附速率,有效提高催化剂的活性。因此,在前一步实验研究的基础上,设计具有中空核壳结构的Bi2O3/TiO2复合材料,通过调控催化剂与反应物之间的接触界面,以提升催化反应活性位点和催化反应的速率,充分发挥催化剂的最大催化降解性能。通过简单的一锅水热法成功制备出具有蛋黄-壳结构的Bi2O3/TiO2催化剂。通过多种表征手段对样品的晶体结构、表面结构,形貌等进行表征,结果如下:Bi2O3/TiO2催化剂呈现蛋黄-壳结构,Bi2O3和TiO2是以复合的形式存在,引入Bi2O3可抑制TiO2由锐钛矿相到金红石相的相变和晶粒的生长;通过优化实验条件得到最优反应条件为水热温度为200℃、水热反应时间为24 h、铋钛摩尔比为10%、焙烧温度450℃所制备的10%Bi2O3/TiO2具有最佳的可见光催化降解性能,在300 W氙灯（λ>420 nm）照射2.5 h下对罗丹明B的光催化降解效果可达97.4%,比纯TiO2提高了67%,比P25提高了30%;样品10%Bi2O3/TiO2的光催化反应速率是纯TiO2的12.1倍,是商业P25的3.35倍。10%Bi2O3/TiO2样品重复回收利用6次后,仍具有较高的反应活性,说明催化剂具有较强的循环稳定性。
刘田田[10]（2021）在《TiO2-SiO2光子晶体光催化材料的改性及其性能研究》文中研究表明TiO2是研究最为广泛的光催化材料之一,但单一 TiO2自身结构和能带的限制导致其光催化效率有限,制约了其实际应用。因此,目前关于TiO2的研究主要集中于如何提高其光催化降解性能,传统方法如采用半导体复合、贵金属负载、掺杂等方式虽均能提高TiO2光催化性能,但主要是针对光吸收、电子激发转移过程做出调控,因而提升效果有限。TiO2光催化过程实际上涉及光响应吸收、电子激发、转移和利用过程以及光催化反应传质与输运等诸多复杂环节,因而进一步提高TiO2光催化性能需要从多个层面综合考虑。研究表明,增大材料的比表面积和多孔结构的构筑不仅可以有效增加光催化活性位点以增强光催化反应进程,而且能够大大提高电子利用率避免电荷积聚。特别是在光催化材料中引入“光子晶体”结构,能够因其特殊的周期性结构产生的慢光子效应、多重散射效应等实现光调控增强光利用率,从而提高材料光催化性能。本文以溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2作为基础研究对象,从光吸收、电子转移和光催化反应传质等方面出发,利用电子结构调控和材料结构设计等多重手段以期调控增强TiO2-SiO2光催化性能;在前驱体中引入硝酸铜制得了Cu2+掺杂TiO2-SiO2复合粉体;采用模板浸渍法合成了具有光子晶体结构的多孔Cu2+掺杂TiO2-SiO2光催化剂;采用垂直沉积法制备了 SiO2光子晶体-Cu2+掺杂TiO2-SiO2复合膜光催化材料。通过XRD、SEM、FT-IR、UV-vis、PL、XPS、EIS、M-S等测试对样品的晶相、形貌、结构组成、禁带宽度、光电性能等进行分析,并以罗丹明B（RhB）为目标污染物,研究了其在可见光下的光催化性能,并对其光催化反应增强机理进行了探索。主要结果如下:（1）采用溶胶凝胶法制备了具有吸附和光催化协同作用的TiO2-SiO2粉体。nTi:nsi、水浴温度和煅烧温度改变使得TiO2-SiO2形貌发生变化,影响光催化降解效率。SiO2能够抑制TiO2-SiO2光催化剂中TiO2颗粒的生长,降低结晶温度,细化晶粒、避免团聚,提高TiO2分散性,增多表面活性位点,为加快光催化降解反应提供基础。当nTi:ns,=1:3时,80℃水浴制备的TiO2-SiO2样品在暗反应60 min已吸附43.70%RhB,可见光光照60 min时对RhB的降解率已达98.37%。（2）以硝酸铜为铜源,制备了不同Cu2+掺杂含量的Cu2+掺杂TiO2-SiO2粉体。与未掺杂Cu2+相比,适量掺杂Cu2+的样品在可见光照射下光催化性能得到明显提高。微量Cu2+掺杂提高了 TiO2-SiO2结晶,促进TiO2粒子的生长,减少缺陷;降低了 TiO2-SiO2的禁带宽度、提高光吸收能力,抑制电子-空穴对的复合。随Cu2+掺杂含量增加,样品光催化性能先增大后减弱,Cu2+掺杂含量为1%时,光催化性能最好。（3）以两种不同模板浸渍溶胶的方法制备了反蛋白石光子晶体结构的多孔Cu2+掺杂TiO2-SiO2光催化剂。通过控制工艺条件使用两种模板均可获得具有有序孔结构的光子晶体结构Cu2+掺杂TiO2-SiO2光催化剂,相比无孔结构Cu2+掺杂TiO2-SiO2,吸附能力提高了约30%,且电子-空穴对复合率降低,表面电荷传输加快。SiO2反结构@Cu2+掺杂TiO2-SiO2催化剂结构有序性、完整性和稳定性更好,且不会因为有机物燃烧影响结晶。具有该有序孔结构的催化剂有效增加了比表面积、加速传质过程,同时因光子晶体的慢光子效应提高了光吸收利用率,因而兼具强吸附能力和催化降解性能,大大加快了污染物降解效率。（4）通过在玻璃片上制备了不同带隙位置、不同厚度的SiO2光子晶体,并插入Cu2+掺杂TiO2-SiO2溶胶中制得SiO2光子晶体-Cu2+掺杂TiO2-SiO2复合膜。光子晶体可以通过带隙反射作用、慢光子效应提高Cu2+掺杂TiO2-SiO2膜光吸收率,提高光催化性能。光子带隙位置在Cu2+掺杂TiO2-SiO2吸收边附近的复合膜光催化性能最好。随光子晶体结构周期数增大,反射光作用越强,但结构周期数达到某一临界值时光催化活性不再提高。SiO2光子晶体的光局域作用存在于光子晶体与Cu2+掺杂TiO2-SiO2膜之间,且有一定的作用范围,Cu2+掺杂TiO2-SiO2膜距离SiO2光子晶体层越远,光子晶体增强Cu2+掺杂TiO2-SiO2膜光催化效果越差。
二、Photocatalytic degradation kinetics of Rhodamine B cata- lyzed by nanosized TiO_2 film（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Photocatalytic degradation kinetics of Rhodamine B cata- lyzed by nanosized TiO_2 film（论文提纲范文）
（1）有机物的染料敏化/活化可见光催化降解特性与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 染料敏化半导体光催化技术 |
| 1.2.1 典型半导体光催化剂应用局限性及调控方法 |
| 1.2.2 染料敏化光催化技术概述 |
| 1.2.3 染料敏化剂的特性与分类 |
| 1.3 染料敏化与过硫酸盐高级氧化耦合技术 |
| 1.3.1 过硫酸盐高级氧化技术概述 |
| 1.3.2 过硫酸盐活化方法 |
| 1.3.3 染料敏化与过硫酸盐耦合技术进展 |
| 1.4 课题研究概述 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 课题研究目的与意义 |
| 1.4.3 课题研究内容 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 试剂与耗材 |
| 2.2 仪器与设备 |
| 2.3 催化剂的制备与表征 |
| 2.3.1 D35-TiO_2染料敏化纳米晶粒膜的制备 |
| 2.3.2 D35-TiO_2/g-C_3N_4染料敏化光催化剂的制备 |
| 2.3.3 催化剂表征方法 |
| 2.4 催化性能评价方法 |
| 2.4.1 D35-TiO_2染料敏化纳米晶粒膜催化反应过程 |
| 2.4.2 D35-TiO_2/g-C_3N_4/过二硫酸盐体系催化反应过程 |
| 2.4.3 光敏染料自活化过硫酸盐反应过程 |
| 2.5 污染物浓度测定 |
| 2.5.1 药品类污染物浓度的测定 |
| 2.5.2 染料类污染物浓度的测定 |
| 2.6 其他指标分析方法 |
| 2.6.1 活性氧化物质鉴别 |
| 2.6.2 生物急性毒性测试 |
| 2.6.3 有机物降解产物分析 |
| 3 染料敏化纳米晶粒膜的有机物光催化降解特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 D35-TiO_2染料敏化纳米晶粒膜催化剂表征 |
| 3.2.1 扫描电镜与X射线能谱分析 |
| 3.2.2 X射线衍射与透射电镜分析 |
| 3.2.3 紫外-可见漫反射光谱与价带谱分析 |
| 3.2.4 光致发光光谱与瞬态光电流响应分析 |
| 3.3 D35-TiO_2染料敏化光催化有机物降解特性 |
| 3.3.1 有机物降解性能评价 |
| 3.3.2 有机物降解的化学条件 |
| 3.3.3 D35-TiO_2纳米晶粒膜的应用稳定性 |
| 3.4 D35-TiO_2染料敏化光催化有机物降解机理 |
| 3.4.1 活性氧化物质鉴别 |
| 3.4.2 BPA降解产物及毒性分析 |
| 3.4.3 有机物降解机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 染料敏化-过硫酸盐耦合工艺的有机物光催化降解特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 D35-TiO_2/g-C_3N_4染料敏化光催化剂表征 |
| 4.2.1 扫描电镜与透射电镜分析 |
| 4.2.2 X射线衍射分析 |
| 4.2.3 傅里叶红外光谱分析 |
| 4.2.4 热重分析 |
| 4.2.5 紫外-可见漫反射光谱及价带谱分析 |
| 4.2.6 光致发光光谱分析 |
| 4.2.7 X射线光电子能谱分析 |
| 4.3 D35-TiO_2/g-C_3N_4/PS染料敏化光催化有机物降解特性 |
| 4.3.1 有机物降解性能评价 |
| 4.3.2 有机物降解的化学条件 |
| 4.3.3 D35-TiO_2/g-C_3N_4催化剂的应用稳定性 |
| 4.3.4 D35-TiO_2/g-C_3N_4/PS催化体系的反应选择性 |
| 4.4 D35-TiO_2/g-C_3N_4/PS染料敏化光催化有机物降解机理 |
| 4.4.1 活性氧化物质鉴别 |
| 4.4.2 BPA降解产物及路径分析 |
| 4.4.3 有机物降解机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 污水中光敏染料自活化过硫酸盐的有机物降解特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 污水中单一光敏染料自活化过硫酸盐的自降解特性 |
| 5.2.1 工业生产中常见染料基本属性 |
| 5.2.2 单一光敏染料自活化过二硫酸盐特性 |
| 5.2.3 单一光敏染料自活化过一硫酸盐特性 |
| 5.2.4 光敏染料活化过硫酸盐机理 |
| 5.3 污水中混合光敏染料自活化过二硫酸盐的有机物降解特性 |
| 5.3.1 混合光敏染料自活化过二硫酸盐特性 |
| 5.3.2 混合光敏染料/PS光催化体系共存有机物降解特性 |
| 5.3.3 混合光敏染料/PS光催化体系共存有机物降解机理 |
| 5.4 实际印染废水自活化过二硫酸盐效能评价 |
| 5.4.1 实际印染废水理化性质 |
| 5.4.2 实际印染废水/PS预处理工艺应用潜能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果及荣誉 |
（2）TiO2溶胶与纳米TiO2粉末的制备及其在吸附和光催化中的比较研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纳米TiO_2的性质与应用 |
| 1.2 纳米TiO_2粉末在吸附和光催化中的研究现状 |
| 1.2.1 粒径大小影响 |
| 1.2.2 pH影响 |
| 1.2.3 浓度影响 |
| 1.3 TiO_2溶胶在吸附和光催化中的研究现状 |
| 1.4 本课题的研究内容及其意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 第二章 TiO_2溶胶和纳米TiO_2粉末的制备 |
| 2.1 纳米TiO_2的制备方法 |
| 2.1.1 纳米TiO_2粉末的制备方法 |
| 2.1.2 TiO_2溶胶的制备方法 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验仪器 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.2.3 表征方法 |
| 2.3 制备结果与讨论 |
| 2.3.1 中性溶胶影响因素 |
| 2.3.2 TEM表征结果 |
| 2.3.3 TG-DSC表征结果 |
| 2.3.4 酸性溶胶影响因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 TiO_2溶胶与纳米TiO_2粉末吸附的比较研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验仪器 |
| 3.1.2 实验试剂 |
| 3.1.3 实验步骤 |
| 3.1.4 数据处理 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 中性TiO_2溶胶吸附 |
| 3.2.2 酸性TiO_2溶胶 |
| 3.2.3 中性TiO_2溶胶和酸性TiO_2溶胶吸附比较 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 TiO_2溶胶与纳米TiO_2粉末光催化的比较 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验仪器 |
| 4.1.2 实验试剂 |
| 4.1.3 实验步骤 |
| 4.1.4 数据处理 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 中性TiO_2溶胶 |
| 4.2.2 酸性TiO_2溶胶 |
| 4.2.3 中性TiO_2溶胶和酸性TiO_2溶胶光催化比较 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）功能化二氧化钛薄膜制备及其可见光催化应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体光催化机理 |
| 1.3 TiO_2 |
| 1.3.1 TiO_2结构 |
| 1.3.2 TiO_2光催化薄膜 |
| 1.4 TiO_2光催化薄膜制备方法 |
| 1.4.1 物理沉积法 |
| 1.4.2 化学气相沉积法 |
| 1.4.3 阳极氧化法 |
| 1.4.4 湿化学法 |
| 1.4.5 静电纺丝法 |
| 1.5 TiO_2光催化薄膜功能化 |
| 1.5.1 金属掺杂 |
| 1.5.2 非金属元素掺杂 |
| 1.5.3 碳复合材料 |
| 1.5.4 构筑异质结 |
| 1.6 功能化TiO_2光催化薄膜在水净化领域研究进展 |
| 1.6.1 有机污染物降解 |
| 1.6.2 乳液分离 |
| 1.6.3 抗污自清洁 |
| 1.6.4 其他应用 |
| 1.7 选题背景、意义及研究内容 |
| 1.7.1 创新点 |
| 第二章 碳掺杂TiO_2纳米管薄膜制备及其可见光催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 仪器与试剂 |
| 2.2.2 碳掺杂TiO_2纳米管薄膜制备 |
| 2.2.3 材料表征 |
| 2.2.4 光催化性能评估 |
| 2.2.5 自清洁性能评估 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌与结构分析 |
| 2.3.2 光学性质 |
| 2.3.3 光催化性能 |
| 2.3.4 自清洁性能 |
| 2.3.5 光催化机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 海藻状多孔g-C_3N_4/TiO_2异质结薄膜制备及其可见光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 仪器与试剂 |
| 3.2.2 PCN/m-TiO_2异质结薄膜制备 |
| 3.2.3 材料表征 |
| 3.2.4 光催化性能评估 |
| 3.2.5 自清洁性能评估 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌与结构分析 |
| 3.3.2 光学性质 |
| 3.3.3 光催化性能 |
| 3.3.4 自清洁性能 |
| 3.3.5 光催化机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 2D/2D共价三嗪骨架@TiO_2异质结薄膜制备及其可见光催化与抗污性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 仪器与试剂 |
| 4.2.2 2D/2D CTFs@TiO_2异质结薄膜制备 |
| 4.2.3 材料表征 |
| 4.2.4 光催化性能评估 |
| 4.2.5 自清洁性能评估 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌与结构分析 |
| 4.3.2 光学性质 |
| 4.3.3 光催化性能 |
| 4.3.4 抗污与自清洁 |
| 4.3.5 光催化机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Ti~(3+)掺杂TiO_2相异质结薄膜制备及其可见光催化与乳液分离性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 仪器与试剂 |
| 5.2.2 Ti~(3+)-TiO_2相异质结薄膜制备 |
| 5.2.3 材料表征 |
| 5.2.4 光催化性能评估 |
| 5.2.5 自清洁性能评估 |
| 5.2.6 乳液分离性能评估 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 形貌与结构分析 |
| 5.3.2 光学性质 |
| 5.3.3 光催化性能 |
| 5.3.4 自清洁性能 |
| 5.3.5 乳液分离性能 |
| 5.3.6 光催化机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 β-环糊精/Ag掺杂TiO_2薄膜制备及其可见光催化与动态吸附性能研究6.1 引言 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 仪器与试剂 |
| 6.2.2 β-CD/Ag-TiO_2薄膜制备 |
| 6.2.3 动态吸附系统构建 |
| 6.2.4 材料表征 |
| 6.2.5 光催化性能评估 |
| 6.2.6 自清洁性能 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 形貌与结构分析 |
| 6.3.2 动态吸附性能 |
| 6.3.3 光学性质 |
| 6.3.4 光催化性能 |
| 6.3.5 自清洁性能 |
| 6.3.6 光催化机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的与本毕业论文相关的学术论文 |
| 致谢 |
（4）MXene基功能纳米材料的合成及对水中有机污染物的去除作用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 MXenes概述 |
| 1.1.1 MXenes的结构 |
| 1.1.2 MXenes的合成 |
| 1.1.3 MXenes的性质 |
| 1.1.4 MXenes的应用 |
| 1.2 MXenes的改性 |
| 1.2.1 碱土金属阳离子对MXenes的改性 |
| 1.2.2 溶剂对MXenes的改性 |
| 1.2.3 其它材料对MXenes的改性 |
| 1.3 具有紫外光催化活性MXenes基催化剂的合成与应用 |
| 1.3.1 煅烧合成的TiO_2/MXene和 TiO_2/C用于紫外光催化应用 |
| 1.3.2 水热和物理搅拌合成的TiO_2/MXene用于紫外光催化应用 |
| 1.3.3 MXene与其它材料复合并用于紫外光催化应用 |
| 1.4 具有可见光催化活性MXene基催化剂的合成与应用 |
| 1.4.1 TiO_2/MXene和 TiO_2/C的改性以及光催化应用 |
| 1.4.2 MXene基二元催化剂的合成与应用 |
| 1.4.3 MXene基三元催化剂的合成与应用 |
| 1.5 MXene基催化剂在光催化之外的应用 |
| 1.5.1 MXene基催化剂在电/光电催化领域的应用 |
| 1.5.2 MXene基催化剂在类Fenton反应中的应用 |
| 1.5.3 MXene基催化剂在增强单金属催化剂活性和活化过一硫酸盐中的应用 |
| 1.6 论文选题与研究方案 |
| 1.6.1 论文选题 |
| 1.6.2 研究方案 |
| 2 iN-Ti_3C_2/TiO_2的原位合成及其光催化降解水中亚甲基蓝 |
| 2.1 材料和方法 |
| 2.1.1 材料与化学试剂 |
| 2.1.2 iN-Ti_3C_2/TiO2 的合成 |
| 2.1.3 iN-Ti_3C_2/TiO_2 的表征 |
| 2.1.4 iN-Ti_3C_2/TiO_2对MB的光催化降解实验 |
| 2.1.5 iN-Ti_3C_2/TiO_2的DFT模拟计算 |
| 2.1.6 iN-Ti_3C_2/TiO_2的自由基淬灭实验和光化学稳定性测试 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 iN-Ti_3C_2/TiO_2 的结构特征 |
| 2.2.2 iN-Ti_3C_2/TiO_2 的表面组成 |
| 2.2.3 iN-Ti_3C_2/TiO_2 的光学性能 |
| 2.2.4 iN-Ti_3C_2/TiO_2的光催化活性和产生的自由基 |
| 2.2.5 iN-Ti_3C_2/TiO_2的电荷转移机制 |
| 2.2.6 iN-Ti_3C_2/TiO_2光催化降解MB的机理 |
| 2.3 小结 |
| 3 BiOI/(001)TiO_2/Ti_3C_2的合成及其可见光催化降解水中罗丹明B |
| 3.1 材料和方法 |
| 3.1.1 材料与化学试剂 |
| 3.1.2 BiOI/(001)TiO_2/Ti_3C_2 的合成 |
| 3.1.3 BiOI/(001)TiO_2/Ti_3C_2 的表征 |
| 3.1.4 BiOI/(001)TiO_2/Ti_3C_2对RhB的光催化降解实验 |
| 3.1.5 BiOI/(001)TiO_2/Ti_3C_2的光化学稳定性和自由基淬灭实验 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 BiOI/(001)TiO_2/Ti_3C_2的结构特征 |
| 3.2.2 BiOI/(001)TiO_2/Ti_3C_2的表面组成 |
| 3.2.3 BiOI/(001)TiO_2/Ti_3C_2的光电化学性能 |
| 3.2.4 BiOI/(001)TiO_2/Ti_3C_2可见光催化降解Rh B |
| 3.2.5 BiOI/(001)TiO_2/Ti_3C_2可见光催化降解Rh B中的自由基和中间产物 |
| 3.2.6 BiOI/(001)TiO_2/Ti_3C_2光催化降解RhB的机理 |
| 3.3 小结 |
| 4 Bi_2O_3/C_3N_4/TiO_2@C的合成及其可见光催化降解水中磺胺甲恶唑 |
| 4.1 材料和方法 |
| 4.1.1 材料与化学试剂 |
| 4.1.2 Bi_2O_3/C_3N_4/TiO2@C的合成 |
| 4.1.3 Bi_2O_3/C_3N_4/TiO2@C的表征 |
| 4.1.4 Bi_2O_3/C_3N_4/TiO_2@C对 SMZ的可见光催化降解实验 |
| 4.1.5 SMZ及其降解中间产物的检测分析方法 |
| 4.1.6 Bi_2O_3/C_3N_4/TiO_2@C的可见光催化稳定性测试和自由基淬灭实验 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 Bi_2O_3/C_3N_4/TiO_2@C的结构特征 |
| 4.2.2 Bi_2O_3/C_3N_4/TiO_2@C的表面组成 |
| 4.2.3 Bi_2O_3/C_3N_4/TiO_2@C的光电化学性能 |
| 4.2.4 Bi_2O_3/C_3N_4/TiO_2@C可见光催化降解SMZ |
| 4.2.5 Bi_2O_3/C_3N_4/TiO_2@C产生的自由基和光催化稳定性 |
| 4.2.6 Bi_2O_3/C_3N_4/TiO_2@C可见光催化降解SMZ的机理 |
| 4.2.7 SMZ降解过程中产生的中间产物 |
| 4.3 小结 |
| 5 N-S/TiO_2@C的合成及其可见光活化过硫酸盐降解水中磺胺甲恶唑 |
| 5.1 材料和方法 |
| 5.1.1 材料与化学试剂 |
| 5.1.2 N/S-TiO_2@C的合成 |
| 5.1.3 N/S-TiO_2@C的表征 |
| 5.1.4 N/S-TiO_2@C可见光活化PS降解SMZ实验 |
| 5.1.5 N/S-TiO_2@C活化PS降解SMZ的稳定性测试和自由基淬灭实验 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 N/S-TiO_2@C的结构特征 |
| 5.2.2 N/S-TiO_2@C的表面组成 |
| 5.2.3 N/S-TiO_2@C的光电化学性能 |
| 5.2.4 N-S/TiO_2@C可见光活化PS降解SMZ |
| 5.2.5 N/S-TiO_2@C的稳定性和活化PS产生的自由基 |
| 5.2.6 N/S-TiO_2@C可见光活化PS降解SMZ的机理 |
| 5.2.7 SMZ降解过程中产生的中间产物 |
| 5.3 小结 |
| 6 四种材料的性能比较及在实际水样中的适用性 |
| 6.1 材料与方法 |
| 6.1.1 实际水样的采集和表征 |
| 6.1.2 材料对水样中目标污染物的降解实验 |
| 6.2 结果与讨论 |
| 6.2.1 材料性能的文献比较 |
| 6.2.2 材料在实际水样中的适用性 |
| 6.2.3 四种材料之间的性能比较 |
| 6.3 小结 |
| 7 研究结论、创新点与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历及攻读博士学位期间论文和获奖情况 |
（5）基于Fe3O4的钛、钌基复合纳米材料的合成及光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 纳米材料概述 |
| 1.2.1 纳米材料 |
| 1.2.2 光催化纳米材料 |
| 1.3 光催化降解废水有机污染物纳米材料 |
| 1.3.1 铁氧体磁性纳米材料 |
| 1.3.2 钛基纳米材料 |
| 1.3.3 钌基纳米材料 |
| 1.4 本论文的研究内容和创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第2章 磁性Fe_3O_4纳米微球的合成及光-芬顿反应催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂及药品 |
| 2.2.2 Fe_3O_4纳米微球的合成 |
| 2.2.3 Fe_3O_4纳米微球的表征 |
| 2.2.4 Fe_3O_4纳米微球的催化降解性能实验 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Fe_3O_4纳米微球的形貌及结构分析 |
| 2.3.2 Fe_3O_4纳米微球的XRD分析 |
| 2.3.3 Fe_3O_4纳米微球的XPS分析 |
| 2.3.4 Fe_3O_4纳米微球的比表面积测试 |
| 2.3.5 Fe_3O_4纳米微球的磁性能测试 |
| 2.3.6 Fe_3O_4纳米微球的光学性质研究 |
| 2.3.7 Fe_3O_4纳米微球的催化降解性能研究 |
| 2.3.8 Fe_3O_4纳米微球的光-芬顿反应催化降解机理探讨 |
| 2.3.9 循环回收性能评估 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Fe_3O_4@TiO_2磁性复合材料的合成及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂及药品 |
| 3.2.2 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的合成 |
| 3.2.3 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的表征 |
| 3.2.4 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的光催化实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 合成条件对核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料形貌的影响 |
| 3.3.2 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的合成机理探讨 |
| 3.3.3 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的XRD分析 |
| 3.3.4 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的磁性能测试 |
| 3.3.5 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的XPS分析 |
| 3.3.6 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的比表面积测试 |
| 3.3.7 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的光学性能研究 |
| 3.3.8 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的光催化性能研究 |
| 3.3.9 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的光催化机理探讨 |
| 3.3.10 循环回收性能评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的合成及光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂及药品 |
| 4.2.2 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的合成 |
| 4.2.3 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的表征 |
| 4.2.4 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光催化实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的XRD分析 |
| 4.3.2 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的形貌及组成成分分析 |
| 4.3.3 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的XPS分析 |
| 4.3.4 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的比表面积测试 |
| 4.3.5 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的磁性能测试 |
| 4.3.6 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光学性能研究 |
| 4.3.7 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光催化性能研究 |
| 4.3.8 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光催化机理探讨 |
| 4.3.9 循环回收性能评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的合成及光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂及药品 |
| 5.2.2 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的合成 |
| 5.2.3 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的表征 |
| 5.2.4 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光催化实验 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的形貌及组成成分分析 |
| 5.3.2 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的XRD表征 |
| 5.3.3 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的拉曼光谱分析 |
| 5.3.4 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的XPS分析 |
| 5.3.5 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光学性能研究 |
| 5.3.6 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的磁性能测试 |
| 5.3.7 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的比表面积测试 |
| 5.3.8 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光催化性能研究 |
| 5.3.9 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光催化机理探讨 |
| 5.3.10 循环回收性能评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的合成及光催化性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 试剂及药品 |
| 6.2.2 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的合成 |
| 6.2.3 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的表征 |
| 6.2.4 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的光催化实验 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的XRD分析 |
| 6.3.2 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的形貌及组成分析 |
| 6.3.3 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的比表面积测试 |
| 6.3.4 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的XPS分析 |
| 6.3.5 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的磁性能测试 |
| 6.3.6 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的光学性能研究 |
| 6.3.7 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的光催化性能研究 |
| 6.3.8 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的光催化机理探讨 |
| 6.3.9 循环回收性能评估 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）TiO2-BiVO4及其改性材料的制备与光电催化降解典型有机污染物性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光电催化概述 |
| 1.3 光电催化材料 |
| 1.3.1 二氧化钛 |
| 1.3.2 钒酸铋 |
| 1.3.3 聚酰亚胺 |
| 1.3.4 碳材料 |
| 1.3.5 黑磷/红磷 |
| 1.4 异质结界面调控 |
| 1.4.1 n-n、p-p、n-p/p-n异质结 |
| 1.4.2 Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型异质结 |
| 1.4.3 Z体系 |
| 1.4.4 异相结 |
| 1.5 光电催化降解有机污染物研究进展 |
| 1.5.1 光电催化降解罗丹明B的研究 |
| 1.5.2 光电催化降解双酚类化合物的研究 |
| 1.5.3 光电催化降解氟唑菌酰胺的研究 |
| 1.5.4 降解机理及毒性变化研究 |
| 1.6 论文的选题依据、研究目标和研究内容 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 研究目标 |
| 1.6.3 研究内容 |
| 1.6.4 技术路线 |
| 第二章 TiO_2-BiVO_4复合材料的制备、表征及光电催化降解罗丹明 B 研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 材料制备 |
| 2.2.3 材料的表征与测试 |
| 2.2.4 光电催化降解实验 |
| 2.2.5 急性毒性测试 |
| 2.2.6 数据处理与分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 TiO_2-BiVO_4的表征与电化学测试结果 |
| 2.3.2 TiO_2-BiVO_4光电催化降解罗丹明B影响因素研究 |
| 2.3.3 不同催化体系降解性能及反应动力学比较 |
| 2.3.4 TiO_2-BiVO_4光电催化氧化罗丹明B机理研究 |
| 2.3.5 TiO_2-BiVO_4对罗丹明B光电催化降解路径研究 |
| 2.3.6 TiO_2-BiVO_4对罗丹明B光电催化降解过程的毒性变化 |
| 2.3.7 TiO_2-BiVO_4稳定性和循环利用研究 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 Ti O_2-BiVO_4-PI复合材料的制备、表征及光电催化降解双酚类化合物研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 材料制备 |
| 3.2.3 材料的表征与测试 |
| 3.2.4 光电催化降解实验 |
| 3.2.5 毒性预测与数据处理 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的表征与电化学测试结果 |
| 3.3.2 TiO_2-BiVO_4-PI光电催化降解双酚A的影响因素研究 |
| 3.3.3 不同催化体系降解性能及反应动力学比较 |
| 3.3.4 TiO_2-BiVO_4-PI光电催化氧化双酚A机理研究 |
| 3.3.5 TiO_2-BiVO_4-PI光电催化降解和矿化双酚类化合物的研究 |
| 3.3.6 TiO_2-BiVO_4-PI对双酚类化合物的光电催化降解路径研究 |
| 3.3.7 TiO_2-BiVO_4-PI光电催化降解双酚类化合物中间产物毒性分析 |
| 3.3.8 TiO_2-BiVO_4-PI稳定性和循环利用研究 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 Ti O_2-C-BiVO_4复合材料的制备、表征及光电催化降解双酚类化合物研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 材料制备 |
| 4.2.3 材料的表征与测试 |
| 4.2.4 光电催化降解实验 |
| 4.2.5 急性毒性测试 |
| 4.2.6 数据处理与分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 TiO_2-C-BiVO_4的表征与电化学测试结果 |
| 4.3.2 TiO_2-C-BiVO_4光电催化降解双酚A影响因素研究 |
| 4.3.3 不同催化体系降解性能及反应动力学比较 |
| 4.3.4 TiO_2-C-BiVO_4光电催化氧化双酚A机理研究 |
| 4.3.5 TiO_2-C-BiVO_4光电催化降解和矿化双酚类化合物的研究 |
| 4.3.6 TiO_2-C-BiVO_4对双酚类化合物的光电催化降解路径研究 |
| 4.3.7 TiO_2-C-BiVO_4对双酚类化合物光电催化降解过程的毒性变化. |
| 4.3.8 TiO_2-C-BiVO_4稳定性和循环利用研究 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 Ti O_2-BiVO_4-BP/RP复合材料的制备、表征及光电催化降解氟唑菌酰胺研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 材料制备 |
| 5.2.3 材料的表征与测试 |
| 5.2.4 光电催化降解实验 |
| 5.2.5 毒性预测与数据处理 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 材料的表征与电化学测试结果 |
| 5.3.2 TiO_2-BiVO_4-BP/RP对氟唑菌酰胺的光电催化降解研究 |
| 5.3.3 TiO_2-BiVO_4-BP/RP光电催化氧化氟唑菌酰胺机理研究 |
| 5.3.4 TiO_2-BiVO_4-BP/RP对氟唑菌酰胺的光电催化降解路径研究 |
| 5.3.5 TiO_2-BiVO_4-BP/RP光电催化降解氟唑菌酰胺中间产物毒性分析 |
| 5.3.6 TiO_2-BiVO_4-BP/RP稳定性和循环利用性研究 |
| 5.3.7 TiO_2-BiVO_4-BP/RP光电催化降解其他污染物的比较研究 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论、创新点与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文及着作情况 |
（7）TiO2基复合半导体在光催化燃料电池中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 TiO_2 的简介 |
| 1.1.1 TiO_2 晶型 |
| 1.1.2 纳米TiO_2 的性质 |
| 1.1.3 TiO_2 的制备方法 |
| 1.1.4 TiO_2 的应用 |
| 1.2 染料敏化太阳能电池简介 |
| 1.2.1 染料敏化太阳能电池的结构 |
| 1.2.2 染料敏化太阳能电池的工作原理 |
| 1.3 光催化燃料电池简介 |
| 1.3.1 光催化燃料电池能电池的研究背景与意义 |
| 1.3.2 光催化燃料电池的结构 |
| 1.3.3 光催化燃料电池的工作原理 |
| 1.4 提出本课题的目的与意义 |
| 第2章 一种简单的后处理TiO_2方法显着提高其光催化活性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 材料的制备 |
| 2.2.3 样品形貌结构和成分表征 |
| 2.2.4 光催化降解罗丹明B的测定 |
| 2.2.5 电化学测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 后处理TiO_2粉末样品的表征 |
| 2.3.2 光催化活性 |
| 2.3.3 机理探究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 NH_4~+对TiO_2纳米棒阵列的显着形态调控作用及其在染料敏化太阳能电池中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 TNAs和 N-TNAs的制备 |
| 3.2.3 形貌结构表征 |
| 3.2.4 染料敏化太阳能电池的组装 |
| 3.2.5 染料敏化太阳能电池的光伏测试 |
| 3.2.6 EIS测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 样品的形貌,结构和成分分析 |
| 3.3.2 染料敏化太阳能电池的光电性能表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 一种高效阴极催化剂核壳结构Ag@Fe_2O_3在光催化燃料电池中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 电极材料的制备 |
| 4.2.3 光催化燃料电池的组装 |
| 4.2.4 形貌表征 |
| 4.2.5 光催化燃料电池的组装 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Ag@Fe_2O_3 的形貌结构表征 |
| 4.3.2 光催化燃料电池的光催化性能测试 |
| 4.3.3 光催化燃料电池的机理探究 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间取得的相关科研成果 |
（8）TiO2复合材料制备及在光电催化中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 TiO_2 简介 |
| 1.1.1 TiO_2 的物理化学性质 |
| 1.1.2 纳米TiO_2 的合成方法 |
| 1.1.3 纳米TiO_2 的优化改性处理 |
| 1.1.4 纳米TiO_2 的应用 |
| 1.2 光催化简介 |
| 1.2.1 光催化的基本原理 |
| 1.2.2 影响光催化效果的因素 |
| 1.3 光催化燃料电池 |
| 1.3.1 光催化燃料电池研究的背景与意义 |
| 1.3.2 光催化燃料电池的结构 |
| 1.3.3 光催化燃料电池的工作原理 |
| 1.3.4 光催化燃料电池已有工作研究不足 |
| 1.4 提出本课题的目的与意义 |
| 第2章 新型CoFe_2O_4-TiO_2纳米复合材料对光催化和催化氧还原反应的协同作用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 CoFe_2O_4-TiO_2纳米复合材料粒子的制备 |
| 2.2.3 样品形貌结构成分表征 |
| 2.2.4 光催化测试性能表征 |
| 2.2.5 电化学测量 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 x-CoFe_2O_4-TiO_2纳米材料的表征 |
| 2.3.2 x-CoFe_2O_4-TiO_2纳米材料的光催化性能 |
| 2.3.3 x-CoFe_2O_4-TiO_2纳米材料的光催化机理探讨 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Ag-Fe_2O_3-TiO_2复合材料的Z型异质结与LSPR增强的光催化活性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 Ag-Fe_2O_3 纳米粒子的制备 |
| 3.2.3 Ag-Fe_2O_3-TiO_2纳米粒子的制备 |
| 3.2.4 形貌结构表征 |
| 3.2.5 光催化降解的测试 |
| 3.2.6 电化学测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 x-Ag-Fe_2O_3-TiO_2 的表征 |
| 3.3.2 x-Ag-Fe_2O_3-TiO_2 的光催化性能 |
| 3.3.3 x-Ag-Fe_2O_3-TiO_2的光催化机理探讨 |
| 3.3.4 x-Ag-Fe_2O_3-TiO_2 的类芬顿反应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 类Fenton反应辅助的新型复合功能光催化燃料电池 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 TiO_2 纳米粒子的制备 |
| 4.2.3 形貌结构的表征 |
| 4.2.4 光阳极的制备和PFC器件的组装 |
| 4.2.5 光催化和电化学测量 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 染料X3B的光催化降解和发电 |
| 4.3.2 类芬顿反应的验证 |
| 4.3.3 pH值对PFC性能的影响 |
| 4.3.4 染料浓度和类型对PFC性能的影响 |
| 4.3.5 光阳极的可重复性 |
| 4.3.6 多功能PFC系统的机理讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间取得的相关科研成果 |
（9）异质结Bi2O3/TiO2纳米微球的制备及其对罗丹明B的光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 染料废水污染现状及处理 |
| 1.2.1 有机染料的污染和危害 |
| 1.2.2 常见的有机染料的结构与性质 |
| 1.2.3 染料废水的处理方法 |
| 1.3 光催化 |
| 1.3.1 TiO_2光催化机理 |
| 1.3.2 TiO_2的合成方法 |
| 1.3.3 TiO_2的掺杂改性 |
| 1.3.4 异质结构型 |
| 1.4 TiO_2催化剂形貌 |
| 1.4.1 纳米线/纳米管 |
| 1.4.2 纳米棒 |
| 1.4.3 纳米球 |
| 1.4.4 其他形貌 |
| 1.5 TiO_2处理印染废水现状 |
| 1.6 本研究的创新之处 |
| 1.7 本文构思及研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 主要仪器与试剂 |
| 2.1.1 主要仪器 |
| 2.1.2 主要试剂 |
| 2.2 催化剂的制备及优化 |
| 2.2.1 A、B系列Bi_2O_3/TiO_2复合材料的制备及优化 |
| 2.2.2 Bi_2O_3/TiO_2蛋黄-壳结构材料的制备及优化 |
| 2.3 光催化实验 |
| 2.3.1 不同染料模拟废水的配制 |
| 2.3.2 绘制标准曲线 |
| 2.3.3 紫外光催化性能研究 |
| 2.3.4 可见光光催化实验 |
| 2.4 催化剂表征 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.2 200 kV场发射透射电子显微系统(TEM) |
| 2.4.3 X射线衍射(XRD) |
| 2.4.4 比表面积分析(BET) |
| 2.4.5 傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR) |
| 2.4.6 X射线电子能谱仪(XPS) |
| 2.4.7 紫外可见-近红外分光光度计(UV-vis DRS) |
| 2.4.8 光化学反应器 |
| 3 Bi_2O_3/TiO_2复合纳米材料的制备及其对染料的降解性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 A、B系列Bi_2O_3/TiO_2光催化剂结构形貌分析 |
| 3.2.2 A、B系列Bi_2O_3/TiO_2光催化剂XRD图谱分析 |
| 3.2.3 A、B系列Bi_2O_3/TiO_2光催化剂FT-IR图谱分析 |
| 3.2.4 光催化活性 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 Bi_2O_3/TiO_2蛋黄-壳结构的合成及其对罗丹明B的可见光降解研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 光催化剂结构SEM分析 |
| 4.2.2 Bi_2O_3/TiO_2光催化剂结构TEM分析 |
| 4.2.3 光催化剂结构XRD分析 |
| 4.2.4 10%Bi_2O_3/TiO_2光催化剂的XPS分析 |
| 4.2.5 10%Bi_2O_3/TiO_2光催化剂的UV–vis DRS分析 |
| 4.2.6 10%Bi_2O_3/TiO_2光催化剂的BET分析 |
| 4.2.7 Bi_2O_3/TiO_2蛋黄-壳结构形成机理 |
| 4.2.8 对罗丹明B的光催化降解 |
| 4.2.9 光催化机理 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 存在的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）TiO2-SiO2光子晶体光催化材料的改性及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体光催化技术 |
| 1.2.1 半导体光催化基本原理 |
| 1.2.2 半导体光催化材料的研究进展 |
| 1.3 TiO_2光催化材料 |
| 1.3.1 TiO_2概述 |
| 1.3.2 影响TiO_2光催化活性的因素 |
| 1.3.3 改善TiO_2光催化活性的方法 |
| 1.4 光子晶体在光催化材料中的应用研究 |
| 1.4.1 光子晶体概述 |
| 1.4.2 光子晶体光催化材料的应用研究 |
| 1.5 课题研究内容与创新点 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 创新点 |
| 2 TiO_2-SiO_2粉体的制备及其光催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂和仪器 |
| 2.2.2 TiO_2-SiO_2粉体的制备 |
| 2.2.3 材料的分析表征 |
| 2.2.4 光催化性能测试 |
| 2.3 制备条件对TiO_2粉体的影响与分析 |
| 2.3.1 物相结构表征与分析 |
| 2.3.2 微观形貌分析 |
| 2.3.3 光催化性能分析 |
| 2.4 制备条件对TiO_2-SiO_2粉体的影响与分析 |
| 2.4.1 物相结构、组成表征与分析 |
| 2.4.2 微观形貌分析 |
| 2.4.3 光催化性能分析 |
| 2.4.4 UV-vis分析 |
| 2.5 TiO_2-SiO_2光催化反应机理 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2粉体的制备及其光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂和仪器 |
| 3.2.2 Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2粉体的制备 |
| 3.2.3 材料的分析表征 |
| 3.2.4 光催化性能测试 |
| 3.3 Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2粉体的表征与讨论 |
| 3.3.1 物相结构、组成表征与分析 |
| 3.3.2 XPS分析 |
| 3.3.3 微观形貌分析 |
| 3.3.4 UV-vis分析 |
| 3.3.5 荧光光谱(PL)分析 |
| 3.3.6 光催化性能分析 |
| 3.4 Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2光催化反应机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 多孔结构Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2粉体的制备及其光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品与仪器 |
| 4.2.2 多孔结构Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2粉体的制备 |
| 4.2.3 材料的分析表征 |
| 4.2.4 光催化性能测试 |
| 4.3 多孔结构Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2粉体的表征与讨论 |
| 4.3.1 物相结构、组成表征与分析 |
| 4.3.2 XPS分析 |
| 4.3.3 微观形貌分析 |
| 4.3.4 UV-vis分析 |
| 4.3.5 荧光光谱(PL)分析 |
| 4.3.6 电化学性能分析 |
| 4.3.7 光催化性能分析 |
| 4.4 多孔结构增强Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2光催化性能作用机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2光子晶体薄膜的制备及其光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验药品与仪器 |
| 5.2.2 Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2-光子晶体薄膜的制备 |
| 5.2.3 材料的分析表征 |
| 5.2.4 光催化性能测试 |
| 5.3 Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2薄膜的表征 |
| 5.3.1 物相结构与形貌分析 |
| 5.3.2 UV-vis分析 |
| 5.4 SiO_2光子晶体的表征 |
| 5.4.1 SiO_2胶体球的SEM分析 |
| 5.4.2 SiO_2光子晶体的SEM分析 |
| 5.4.3 SiO_2光子晶体的带隙分析 |
| 5.5 Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2光子晶体复合膜光催化性能的影响与分析 |
| 5.6 SiO_2光子晶体增强Cu~(2+)掺杂TiO_2-SiO_2膜光催化性能机理分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文、专利 |
四、Photocatalytic degradation kinetics of Rhodamine B cata- lyzed by nanosized TiO_2 film（论文参考文献）
- [1]有机物的染料敏化/活化可见光催化降解特性与机理研究[D]. 白雪. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [2]TiO2溶胶与纳米TiO2粉末的制备及其在吸附和光催化中的比较研究[D]. 陈姣姣. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]功能化二氧化钛薄膜制备及其可见光催化应用研究[D]. 张煜桁. 扬州大学, 2021(02)
- [4]MXene基功能纳米材料的合成及对水中有机污染物的去除作用[D]. 柯涛. 浙江大学, 2021
- [5]基于Fe3O4的钛、钌基复合纳米材料的合成及光催化性能研究[D]. 张奇. 扬州大学, 2021(02)
- [6]TiO2-BiVO4及其改性材料的制备与光电催化降解典型有机污染物性能研究[D]. 王雅琦. 东北师范大学, 2021(09)
- [7]TiO2基复合半导体在光催化燃料电池中的应用[D]. 李凯静. 青岛科技大学, 2021(01)
- [8]TiO2复合材料制备及在光电催化中的应用[D]. 吴松浩. 青岛科技大学, 2021(01)
- [9]异质结Bi2O3/TiO2纳米微球的制备及其对罗丹明B的光催化性能研究[D]. 尹静. 重庆三峡学院, 2021(01)
- [10]TiO2-SiO2光子晶体光催化材料的改性及其性能研究[D]. 刘田田. 陕西科技大学, 2021(09)