多元复合纳米TiO 2 光催化剂制备及催化性能研究
发布时间：2024-04-13 18:33
TiO2作为光催化剂由于化学性质稳定、氧化还原能力强和环境友好等特点,被广泛应用于环境治污领域。然而,光生载流子复合率高,光谱响应范围窄和吸附能力差是制约TiO2实用性的主要瓶颈。本工作采用凹凸棒石负载旨在优化纳米颗粒分散性和提供大比表面积;Ag沉积和半导体复合在于改善载流子分离,拓宽TiO2光吸收至可见光区。同时,研究样品物相组成、显微结构和光吸收特性与光催化活性的构效关系,探究催化机理。本文主要内容如下:(1)引入凹凸棒石和Ag,制备Ag-TiO2/凹凸棒石复合材料(AgPT)。结果表明,12-15 nm的Ag-TiO2颗粒沉积在凹凸棒石表面,SBET最高达126.04 m2/g,紫外-可见和可见光下对MB的降解率达到99.48%和95.27%。Ag的表面等离子体共振和矿物载体的协同效应,是AgPT具有优越催化活性的主要原因。(2)通过共沉淀和溶剂热法,两步合成ZnFe2O4@TiO
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 TiO2光催化概述
1.1.1 TiO2光催化反应机理
1.1.2 影响TiO2光催化活性的因素
1.2 TiO2光催化剂的缺陷及应对思路
1.2.1 贵金属沉积
1.2.2 离子掺杂
1.2.3 非金属矿物负载
1.2.4 染料敏化
1.2.5 黑色TiO2
1.2.6 半导体复合
1.3 选题意义及研究内容
1.3.1 选题意义及目的
1.3.2 研究内容
第二章 纳米Ag-TiO2/凹凸棒石复合光催化剂制备及催化性能
2.1 前言
2.2 实验
2.2.1 试剂和原料
2.2.2 样品制备
2.2.3 测试表征
2.2.4 光催化降解
2.3 结果与讨论
2.3.1 物相组成
2.3.2 形貌
2.3.3 UV-vis漫反射光谱
2.3.4 光催化活性
2.3.5 活性物种捕获和光催化机理
2.4 本章小结
第三章 核壳结构异质结光催化剂ZnFe2O4@TiO2 的制备及催化性能
3.1 前言
3.2 实验
3.2.1 材料制备
3.2.2 样品表征
3.2.3 光催化降解
3.3 结果与讨论
3.3.1 物相组成
3.3.2 BET分析
3.3.3 XPS分析
3.3.4 微观形貌
3.3.5 UV-vis漫反射光谱
3.3.6 光催化活性
3.3.7 光催化活性增强机理
3.4 本章小结
第四章 八面体状异质结光催化剂ZnO/ZnFe2O4 的可控制备
4.1 前言
4.2 实验
4.2.1 样品制备
4.2.2 测试表征
4.2.3 光催化降解
4.3 结果与讨论
4.3.1 物相组成
4.3.2 形貌分析
4.3.3 UV-vis漫反射光谱
4.3.4 N2吸附/脱附等温线
4.3.5 光催化性质
4.3.6 氧空位浓度
4.3.7 活性物种捕获和光催化机理
4.3.8 PL光谱分析
4.3.9 光催化机理
4.4 本章小结
第五章 凹凸棒石在ZnO-ZnFe2O4/凹凸棒石复合光催化剂中的载体效应
5.1 前言
5.2 实验
5.2.1 化学试剂
5.2.2 样品制备
5.2.3 测试表征
5.2.4 光催化降解
5.3 结果与讨论
5.3.1 XRD分析
5.3.2 形貌
5.3.3 XPS分析
5.3.4 BET和 Zeta电位分析
5.3.5 UV-vis漫反射和PL光谱
5.3.6 光催化活性
5.3.7 ESR分析
5.3.8 光催化机理
5.4 本章小结
第六章 光催化剂ZnO/ZnFe2O4@TiO2 的制备及可见光催化活性
6.1 前言
6.2 实验
6.2.1 样品制备
6.2.2 物性表征
6.2.3 电化学测试
6.2.4 光催化降解
6.3 结果与讨论
6.3.1 物相组成
6.3.2 微观形貌
6.3.3 BET分析
6.3.4 光学性质
6.3.5 光催化活性
6.3.6 光催化活性增强机理
6.4 本章小结
结论与创新性
参考文献
攻读博士学位期间的科研成果及所获奖励
致谢
本文编号：3953443
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 TiO2光催化概述
1.1.1 TiO2光催化反应机理
1.1.2 影响TiO2光催化活性的因素
1.2 TiO2光催化剂的缺陷及应对思路
1.2.1 贵金属沉积
1.2.2 离子掺杂
1.2.3 非金属矿物负载
1.2.4 染料敏化
1.2.5 黑色TiO2
1.3 选题意义及研究内容
1.3.1 选题意义及目的
1.3.2 研究内容
第二章 纳米Ag-TiO2/凹凸棒石复合光催化剂制备及催化性能
2.1 前言
2.2 实验
2.2.1 试剂和原料
2.2.2 样品制备
2.2.3 测试表征
2.2.4 光催化降解
2.3 结果与讨论
2.3.1 物相组成
2.3.2 形貌
2.3.3 UV-vis漫反射光谱
2.3.4 光催化活性
2.3.5 活性物种捕获和光催化机理
2.4 本章小结
第三章 核壳结构异质结光催化剂ZnFe2O4@TiO2 的制备及催化性能
3.1 前言
3.2 实验
3.2.1 材料制备
3.2.2 样品表征
3.2.3 光催化降解
3.3 结果与讨论
3.3.1 物相组成
3.3.2 BET分析
3.3.3 XPS分析
3.3.4 微观形貌
3.3.5 UV-vis漫反射光谱
3.3.6 光催化活性
3.3.7 光催化活性增强机理
3.4 本章小结
第四章 八面体状异质结光催化剂ZnO/ZnFe2O4 的可控制备
4.1 前言
4.2 实验
4.2.1 样品制备
4.2.2 测试表征
4.2.3 光催化降解
4.3 结果与讨论
4.3.1 物相组成
4.3.2 形貌分析
4.3.3 UV-vis漫反射光谱
4.3.4 N2吸附/脱附等温线
4.3.5 光催化性质
4.3.6 氧空位浓度
4.3.7 活性物种捕获和光催化机理
4.3.8 PL光谱分析
4.3.9 光催化机理
4.4 本章小结
第五章 凹凸棒石在ZnO-ZnFe2O4/凹凸棒石复合光催化剂中的载体效应
5.1 前言
5.2 实验
5.2.1 化学试剂
5.2.2 样品制备
5.2.3 测试表征
5.2.4 光催化降解
5.3 结果与讨论
5.3.1 XRD分析
5.3.2 形貌
5.3.3 XPS分析
5.3.4 BET和 Zeta电位分析
5.3.5 UV-vis漫反射和PL光谱
5.3.6 光催化活性
5.3.7 ESR分析
5.3.8 光催化机理
5.4 本章小结
第六章 光催化剂ZnO/ZnFe2O4@TiO2 的制备及可见光催化活性
6.1 前言
6.2 实验
6.2.1 样品制备
6.2.2 物性表征
6.2.3 电化学测试
6.2.4 光催化降解
6.3 结果与讨论
6.3.1 物相组成
6.3.2 微观形貌
6.3.3 BET分析
6.3.4 光学性质
6.3.5 光催化活性
6.3.6 光催化活性增强机理
6.4 本章小结
结论与创新性
参考文献
攻读博士学位期间的科研成果及所获奖励
致谢
本文编号：3953443
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