一、纳米二氧化钛光催化剂研究进展（论文文献综述）
吕豪杰[1]（2021）在《载银二氧化钛纳米管可见光催化去除六价铬和亚甲基蓝》文中研究说明随着全球工业化的加速发展,化工产品种类变得多样且组分复杂,在给人们带来了巨大便利和经济效益的同时,也带来了环境污染问题。一系列成分复杂、污染物浓度高、有毒有害且难降解的化工废水在化工产品的生产过程中产生,特别是制革和印染行业,排放的废水中含有较高的有机物染料和重金属离子,难以被传统的水处理方法生化降解。光催化作为一种绿色化学技术,成为近年来发展迅速的新兴研究领域,在面对难生化处理的废水时,光催化技术具有明显优势,化工行业排放的有机污染物和重金属都能被光催化反应去除。因此,对利用光能降解复杂混合污染物的研究近年来受到人们的广泛关注。二氧化钛由于其无毒、稳定等优势备受光催化研究学者青睐,然而,在实际应用过程中还存在有:太阳光利用效率低、催化剂易失活等诸多问题。在诸多的二氧化钛改性方法中,贵金属纳米表面沉积是一种提高二氧化钛光催化性能的有效改性手段,利用贵金属纳米结构的等离激元效应,与二氧化钛组成的等离激元纳米复合光催化剂不但具有较高的光催化活性,且在可见光下也能驱动催化反应。针对目前单独二氧化钛光催化技术存在的不足和问题,本论文探究载银二氧化钛纳米管合成和光催化协同去除水中有机物和重金属复合污染,主要内容如下:（1）载银二氧化钛纳米管合成与表征。首先,采用水热合成法,以金红石相二氧化钛纳米粉体为原料在碱性高温高压的条件下制备了二氧化钛纳米管（TNTs）;其次,用低温多醇振荡法将贵金属Ag负载在纳米管上合成了载银二氧化钛纳米管（Ag/TNTs）;最后,采用SEM、TEM、XRD、EDS和UV-Vis等技术手段将TNTs和Ag/TNTs的微观形貌、晶形结构、组成成分及光的响应程度进行了对比表征。表征结果表明,TNTs和Ag/TNTs均被成功合成,在Ag/TNTs中,Ag单质被均匀的分布在二氧化钛纳米管的表面,经过负载Ag后,二氧化钛纳米管的管径和大小没有发生改变,同时合成的Ag/TNTs对可见光有较好的响应。（2）不同载银比例催化剂单独去除亚甲基蓝和六价铬的试验研究。按照Ag/Ti的摩尔比（0、0.25%、0.5%、1%、2%）分别合成了五种载Ag比例不同的复合光催化剂。以亚甲基蓝染料和六价铬重金属离子作为模拟污染物,分别在紫外光和可见光下,进行五种催化剂去除亚甲基蓝和六价铬试验研究。结果表明:未载银的纳米管的可见光催化效果较差,合成的Ag/TNTs在可见光下的去除效果比未载银纳米管要高20%以上;且0.5%Ag/TNTs在紫外和可见光条件下分别单独去除亚甲基蓝和六价铬的四组实验中催化效果均最好,因此确定0.5%为合成复合光催化材料的最适宜载银比。（3）Ag/TNTs可见光催化协同去除亚甲基蓝和六价铬的试验研究。选用0.5%Ag/TNTs作为催化剂,通过控制光催化反应条件（催化剂的投加量、溶液p H值、光照强度）,探究催化剂在可见光下对亚甲基蓝和六价铬的复合污染去除和稳定性试验研究。结果表明:亚甲基蓝和六价铬在可见光下的复合处理效率要好于催化剂单独去除亚甲基蓝和六价铬的处理效果。这主要是因为有机物与重金属光催化反应的协同作用,在光催化反应中,有机物占据电子空穴,重金属占据电子,有机物和重金属的同时催化去除减少了电子空穴对的复合,提高了光反应的催化效率。此外,经过五次重复利用后,Ag/TNTs的催化效率从80.10%下降到72.42%（整体下降了7.68%）,表明催化剂具有较强的稳定性。（4）载银二氧化钛纳米管光催化正交试验分析及工艺参数优化。在单因素实验的基础上,采用L25（53）正交实验设计,在污染物浓度不变的情况下,探究催化剂的投加量、溶液p H值、光照强度三种因素对污染物去除率效果影响的显着性分析。结果发现:三种因素对去除率影响大小顺序为催化剂的投加量>p H值>光照强度;其中,催化剂的投加量、p H值对去除率的影响极为显着,而光照强度对去除率的影响不显着;兼顾实际催化剂成本、溶液p H值等,选择四组相对较低成本工艺组合,通过试验验证,得到最适宜的工艺组合:催化剂的量为0.8 g/L,光照强度为6300 lux,p H=3,该条件下光催化综合去除率为91.08%。（5）载银二氧化钛纳米管降解废水应用可行性分析及成本核算。进行了0.5%Ag/TNTs等离激元光催化剂的使用成本和运行成本核算,发现合成的催化剂平均处理一吨废水的费用约为2.8元,并讨论分析了Ag/TNTs实际应用于处理化工废水的可行性。
任轶轩[2]（2021）在《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》文中研究说明随着对二氧化钛研究的深入,人们发现二氧化钛的应用前景十分广阔,尤其在用于环境有机废水的光催化降解方面表现出很高的应用价值。纳米二氧化钛具有催化活性高、无毒害、环境友好等特点,在光催化领域拥有其它材料无可比拟的优势。近年来,研究者致力于提高二氧化钛光催化材料的性能、降低成本、负载化应用技术研究等方面的工作。本论文创新优化二氧化钛实验室制备工艺,从经济性出发,采用相对廉价易得的原料及相对简单的工艺制备性能良好的锐钛矿纳米TiO2,探索研究掺杂改性、负载改性等提高光催化性能的方法,制备磁性三元复合光催化材料,实现了光催化剂废水处理过程的循环利用。研究通过光谱分析、电镜分析、光电性能及磁性能检测等表征手段,对制备的材料进行物性表征,采用标准光催化降解探针反应表征所制得样品光催化性能,研究分析其作用机理。具体内容如下:（1）通过改进的溶胶凝胶水热法成功制备出了纳米锐钛矿型TiO2,通过多组单因素实验,确定该种方法下制备的最佳工艺参数,即前驱体加水量为3 m L,p H=6,水热温度为120℃,水热时间为18 h。该制备方法原料简单不添加模板剂或表面活性剂,实验条件温和,省去高温焙烧相变过程,且制备的样品颗粒细小均匀,光催化活性相较市售P25光催化剂有明显提高;（2）对TiO2的性能的优化改善方面,目前主要有掺杂和负载两类方法,在改进溶胶凝胶水热法基础上,以尿素为氮源,引入N原子改性纳米二氧化钛,对比分析发现改性后二氧化钛光催化剂结晶度增高、光响应范围扩大,光催化性能增强;以SSZ-13分子筛为载体,对纳米TiO2进行负载化研究,负载后的材料对废水中有机污染物具有吸附富集效果,光催化降解效率更高;（3）利用磁性颗粒在磁场环境下易于回收的特点,采用超声辅助水热法制备了磁性SSZ-13分子筛负载TiO2的三元复合光催化剂材料,磁性纳米Fe3O4的加入不会破坏分子筛的原有结构,在复合材料样品降解实验以外还增添了回收循环实验,实验结果表明,材料各成分之间通过协同作用使光催化性能提高的同时还能高效回收,平均回收率达90%,4次循环降解实验去除率仍可达到79.6%。
李佳星[3]（2020）在《Cu2+/ZnO/TiO2复合光催化剂处理油田废水中有机物研究》文中进行了进一步梳理油田废水中含有大量有机污染物,有毒有害,难以降解,传统水处理工艺对油田废水中的有机物去除效率低、成本高。光催化氧化工艺对有机物的去除效果好,且经济、绿色、环保。对光催化剂进行改性研究,可以大幅度提高光催化剂的光催化活性、提升光催化降解效果,最终用于处理实际油田废水。二氧化钛因为光催化活性高和稳定性好成为改性研究的重点材料之一。以往对二氧化钛进行改性研究多集中于单一物质掺杂改性、贵金属掺杂或半导体复合改性二氧化钛,光催化效果有限且成本高。本研究用溶胶-凝胶法对二氧化钛进行掺杂改性,利用过渡金属铜和氧族化合物氧化锌合成了Cu2+/Zn O/Ti O2,经正交试验得出最佳掺杂量为Cu2+:0.4%,Zn O:0.1%。利用该比例下的新型Cu2+/Zn O/Ti O2光催化降解亚甲基蓝溶液,通过紫外吸收光谱对亚甲基蓝的光催化降解结果进行分析讨论,结果表明:新型Cu2+/Zn O/Ti O2在8w紫外灯光源照射下,光催化降解亚甲基蓝溶液2 h后,降解率达到了99.92%,同等条件下催化效果优于未掺杂改性的二氧化钛光催化剂和单一掺杂光催化剂。对新型Cu2+/Zn O/Ti O2进行X射线衍射仪（XRD）、比表面积（BET）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、紫外光谱（UV-vis）和热重分析（TGA）表征。表征结果表明:掺杂后的新型Cu2+/Zn O/Ti O2的XRD衍射峰值在四种复合光催化剂中最高,为锐钛矿型结构,掺杂效果好,无杂峰出现,纯度较高,平均粒径为16.6 nm;经BET分析可知新型Cu2+/Zn O/Ti O2的比表面积为108.6 m2/g,平均孔径为2.57 nm,一定质量分数的Cu2+和Zn O的掺杂增大了催化剂的比表面积和孔隙数量,使催化剂在光催化反应时吸附能力增强,增大反应接触面,从而提高了新型Cu2+/Zn O/Ti O2的光催化活性;SEM图分析催化剂形貌可知,新型Cu2+/Zn O/Ti O2具有大量孔隙结构及絮状海绵结构;红外光谱显示新型Cu2+/Zn O/Ti O2在3500 cm-1处出现明显的羟基伸缩振动峰,较其他复合光催化剂活性更高;UV-vis光谱表明,新型Cu2+/Zn O/Ti O2对紫外光的吸收能力更强、吸收范围更宽,对光敏感程度高,光催化活性好;TGA分析表明,新型Cu2+/Zn O/Ti O2的最佳煅烧温度约为500℃。经过光催化反应动力学研究以及重复性实验证明,新型Cu2+/Zn O/Ti O2的光催化速率常数是纯Ti O2的约2.3倍,在重复使用5次后,反应速率常数基本保持不变,具有稳定性。建立了小型光催化装置,并对其进行改良,使其光催化降解效率相比原装置提升了7%。探究新型Cu2+/Zn O/Ti O2的最佳光催化实验条件,结果证明:在p H=7,反应温度25℃,反应前物质浓度为100～200 mg/L且催化剂的用量为2.0 g/L情况下,光催化效率最高。在最佳光催化实验条件下对油田废水中典型有机污染物苯胺和乙醇进行光催化降解,结果表明,新型Cu2+/Zn O/Ti O2对苯胺和乙醇的去除率达到了78.5%和68.3%。利用新型Cu2+/Zn O/Ti O2光催化降解实际油田废水中的苯系物（苯、甲苯、二甲苯）和COD,结果表明:光催化降解7h后,新型Cu2+/Zn O/Ti O2对苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的去除率分别为93.7%、89.9%、94.3%、93.6%和95.5%;对COD的去除率为80.9%。经光催化处理后油田废水水样中残余COD值为88.8 mg/L,结果证明新型Cu2+/Zn O/Ti O2能有效去除实际油田废水中的有机物成分,经光催化处理后废水中苯系物和COD含量均符合石油化学工业污染物排放标准（GB31571-2015）。
易云莉[4]（2020）在《微波水热法制备硫、锆和硫-锆掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性的研究》文中提出本文采用微波水热法制备了三种掺杂型光催化剂,分别为硫、锆单掺杂（TiO2-S、TiO2-Zr）和锆-硫共掺杂（TiO2-Zr-S）。通过正交试验和单因素实验,具体分析以下因素:掺杂比例、微波水热平行合成仪的设置参数（合成功率、合成温度、合成时间）,马弗炉的（煅烧温度、煅烧时间）对三种掺杂型光催化剂活性的影响。以甲基橙溶液(10mg.mL-1)作为模拟污染物,通过改变自制紫外灯、微波（MW）、微波-紫外（MW-UV）、微波-超声-紫外（MW-UT-UV）、可见光等催化降解条件来进行光催化降解实验,探讨不同催化降解条件对三种掺杂型光催化剂的光催化活性的影响。将经过催化降解的三种催化剂洗净、烘干并反复投入甲基橙溶液的降解实验中,考察三种掺杂型催化剂的稳定性。通过X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜分析（FESEM）、X射线能谱分析（XPS）、N2吸附-脱附分析（BET）、热重示差分析（TG-DTG）、紫外-可见漫反射光谱分析（UV-Vis）、荧光光谱分析（PL和PEL）、红外光谱分析（FTIR）等现代分析测试技术,对合成的三种掺杂型TiO2光催化剂的表面形貌和内部结构进行表征分析,研究掺杂型催化剂结构及形貌的变化对光催化活性所产生的影响,所得研究结果具体如下:一、微波水热法制备TiO2-S光催化剂及其光催化活性微波水热法制备TiO2-S光催化剂的最佳条件为:微波水热平行合成仪的设置参数为:合成温度150℃、合成时间2.5h、合成功率550W,煅烧温度600℃、煅烧时间2.5 h,n(S6+):n(Ti4+)=1.0（物质的量之比）。在催化降解条件为紫外灯（自制）照射30 min时,TiO2-S光催化剂对甲基橙溶液的降解率为96.41%;而在催化降解条件为分别在MW、MW-UV和MW-UT-UV条件下反应40 min时,TiO2-S光催化剂对甲基橙溶液的降解率则分别为10.20%、98.99%和99.90%;当催化降解条件为可见光时,在可见光下反应4 h后,TiO2-S光催化剂可对甲基橙溶液近乎完全降解。XRD、FESEM分析结果显示,微波水热法制备的TiO2-S催化剂具有晶化度高、粒径大小均匀等特点,因微波水热合成法的局限性引起团簇现象;N2吸附-脱附测试分析表明TiO2-S是一种孔径大小分布均匀的介孔材料,且具有较大的表面积,有着较多的活性位点,所以TiO2-S具有较高的光催化活性;EDS、XPS测试分析表明,TiO2-S中含有Ti、O、C、S元素,S主要以+6价的硫酸盐(SO42-)的离子形态存在于TiO2,SO42-引入到TiO2晶格当中,减小了催化剂的带隙;PL和PEL测试分析表明,硫掺杂极大的抑制了TiO2-S光催化剂的光生电子与空穴的复合率,延长了光生电子-空穴对的寿命,其光催化活性得以改善。UV-Vis测表明,相比于纯TiO2,TiO2-S光催化剂会向着可见光波方向移动,发生红移,提高了可见光的利用率。S掺入使得TiO2的晶相构成改变、带隙减小、比表面积增大及光生电子与空穴的复合率降低,故而提高了TiO2催化剂的光催化活性。二、微波水热法制备TiO2-Zr光催化剂及其光催化活性微波水热法制备TiO2-Zr光催化剂的最佳条件为:微波水热平行合成仪的设置参数为:合成温度150℃、合成时间2.5 h、合成功率550 W,煅烧温度600℃及煅烧时间2.5 h,n(Zr4+):n(Ti4+)=0.04（物质的量之比）。在催化降解条件为紫外灯（自制）照射30 min时,TiO2-Zr光催化剂对甲基橙溶液的降解率为97.10%;而在催化降解条件分别为MW、MW-UV和MW-UT-UV下反应40 min时,TiO2-Zr光催化剂对甲基橙溶液的降解率则分别为10.90%、99.98%和100%;当催化降解条件为可见光时,在可见光下反应4 h后,TiO2-Zr光催化剂可对甲基橙溶液近乎完全降解。XRD、FESEM分析结果显示TiO2-Zr晶型单一,结晶度高、粒径小且分布均匀、N2吸附-脱附测试分析则表明,TiO2-Zr光催化剂的孔径小且结构规整,比表面积大、有着较多的活性位点,所以TiO2-Zr具有较高的光催化活性;XPS测试分析表明,TiO2-S中含有Ti、O、C、Zr元素,Zr主要以+4价的氧化锆（ZrO2）存在于TiO2光催化剂的表面,ZrO2会让光催化剂的带隙减小,从而提高了TiO2-Zr光催化的活性;PL和PEL测试分析表明,Zr掺杂使得TiO2-Zr光催化剂中的光生电子与空穴的重组率降低,即延长了光生电子-空穴对的寿命,使得TiO2-Zr光催化剂的活性增强。UV-Vis测试表明,TiO2-Zr和TiO2-S均会向可见光的长波方向移动（红移）,前者红移现象更为明显,对可见光的利用率更高。Zr的掺入TiO2后其结晶度增加、晶相改变、比表面积增大、活性位点增加,从而使得TiO2催化剂光催化降解活性得以提高。三、微波水热法制备TiO2-Zr-S光催化剂及其光催化活性微波水热法制备TiO2-Zr-S光催化剂的最佳条件为:微波水热平行合成仪的设置参数为:合成温度150℃、合成时间2.5 h、合成功率600 W,煅烧温度600℃、煅烧时间2.5 h,[n(Zr4+):n(Ti4+)=0.04,n(S6+):n(Ti4+)=1.0]（物质的量之比）。在催化降解条件为紫外灯（自制）照射30 min时,TiO2-Zr-S光催化剂对甲基橙溶液的降解率为97.82%;而在催化降解条件为分别在MW、MW-UV和MW-UT-UV条件下反应40 min时,TiO2-Zr-S光催化剂对甲基橙溶液的降解率分别为11.24%、99.98%、100%;当催化降解条件为可见光时,在可见光下反应3.5 h后,TiO2-Zr-S光催化剂可对甲基橙溶液近乎完全降解。XRD、FESEM分析结果显示,TiO2-Zr-S光催化剂的结晶度高、晶粒小且大小均匀,且因为合成方法的局限性和物理研磨不均形成团簇;N2吸附-脱附测试分析则表明,TiO2-Zr-S具有比表面积大、孔径小、孔的结构规整等优点,所以TiO2-Zr-S具有较高的光催化活性;XPS测试分析表明,TiO2-Zr-S中含有为Ti、O,C、Zr元素,Zr以+4价的氧化锆（ZrO2）存在于TiO2表面,使得光催化剂带隙减小;S主要以+6价的离子形态存在于TiO2间隙,从而减小催化剂的带隙宽度。PL和PEL测试分析表明,因S和Zr的掺杂,催化剂的光致电子与空穴的复合率降低,光生电子-空穴的寿命延长,其光催化活性得以提高。而UV-Vis测试表明,与S或Zr掺杂的TiO2相比,TiO2-Zr-S光催化剂向可见光长波方向移动的距离最多,对可见光的利用率进一步增加。Zr和S共掺TiO2,改变了TiO2的晶相组成比例、比表面积、带隙宽度及光生电子-空穴的寿命,进一步提高了TiO2催化剂光催化降解活性。本文结果表明,用微波水热法于最佳制备条件所得的三种掺杂型TiO2光催化剂（TiO2-S、TiO2-Zr、TiO2-Zr-S）均具有良好的光催化活性。三种掺杂型光催化剂在不同的催化降解条件下的反应结果表明:微波和超声对TiO2光催化剂的催化降解过程有着辅助强化作用,TiO2光催化活性得以进一步提高。微波水热法下制备的催化剂在高温高压的密闭环境下进行,没有温度梯度和剪切力的影响,反应物能够均匀受热,能溶解一些常规水热法较难溶或不溶的物质,Ti（OH）4胶体能够良好的成核,再经重结晶、分离及高温煅烧处理后即可制备晶化度高、粒径均匀的的光催化剂,催化活性良好。这为掺杂型TiO2光催化剂的制备和实际的生产应用提供了一条节能、高效和环境友好的绿色途径,并丰富了微波化学的研究内容。
于靖[5]（2020）在《改性及支架型混晶相二氧化钛的合成及光解水制氢性能研究》文中进行了进一步梳理TiO2材料作为常见的光催化剂之一,目前在光催化制氢领域仍存在光生电子-空穴对复合率高、带隙值大、可见光响应低、转换效率低等问题。针对以上问题,我们首先对m-TiO2进行晶相调控,探究了晶相组成对其紫外光制氢性能的影响。并以此为基础,采用掺杂La3+、复合Cl改性的g-C3N4或还原氧化石墨烯（rGO）等改性手段,提高其在可见光条件下的水分解制氢的性能。为提高m-TiO2介孔结构的稳定性,通过引入SiO2支架,制备得到具有高比表面积、大孔容和高制氢活性的支架型m-TiO2。研究结果发现:（1）采用水热法,通过晶相调控可合成具有纯锐钛矿相（A型）、锐钛矿相和板钛矿相二元混晶相（A+B型）及锐钛矿相、板钛矿相和金红石相三元混晶相（A+B+R型）结构的m-TiO2,其中混晶相m-TiO2的光催化产氢活性与其结构中的板钛矿相含量具有明显的相关性,在A+B型的二元混晶相样品中,板钛矿相含量为12%的样品T5的产氢活性可达225 mmol·g-1·h-1;在A+B+R型的三元混晶相样品中,晶相组成为56%A+40%B+4%R的样品T10的紫外产氢活性高达251 mmol·g-1·h-1。（2）采用水热法,通过掺杂La3+、复合Cl改性的g-C3N4或还原氧化石墨烯（rGO）的方法对三元混晶相m-TiO2进行改性,可明显提高可见光产氢活性。其中,掺杂量为0.5wt%的La-m-TiO2的产氢活性较m-TiO2提高了0.62倍;复合量为3.0wt%的Cl-g-C3N4/m-TiO2提高了1.34倍;复合量为1.0wt%的rGO/m-TiO2提高了1.35倍,达3.99 mmol·g-1·h-1;在350 nm850 nm的全波段条件下,三种改性样品均具有很好的活性稳定性。（3）利用正硅酸乙酯（TEOS）水解形成的SiO2胶团为支架,采用焙烧后刻蚀的方法制备了具有高比表面积和大孔容的锐钛矿型样品S1-xE。与未掺支架样品（T1）相比,S1-xE的比表面积提高了l0%86%,孔容提高了94%210%。当支架含量为50wt%时,S1-50E的比表面积达149 m2·g-1,孔容为0.31 cm3·g-1,紫外光制氢活性提高27%,达244 mmol·g-1·h-1。（4）利用中性硅溶胶的纳米SiO2颗粒为支架,制备了具有高比表面积和大孔容的A+B型样品S2-xE。与未掺支架样品（T5）相比,S2-xE的比表面积提高了14%60%;孔容提高了25%100%,当支架含量为30wt%时,S2-30E样品的比表面积和孔容达到最高,分别为123 m2·g-1、0.48 cm3·g-1,其紫外光下的产氢活性提高2.2%,达230 mmol·g-1·h-1。
聂飞[6]（2020）在《改性二氧化钛的制备及光催化降解染料的研究》文中进行了进一步梳理当今世界,水污染问题日益严重,染料废水色度和化学需氧量高,难生物降解且毒性大,排放到环境中会造成严重的污染,是一种难治理的废水。光催化氧化技术由于反应条件温和、二次污染小,受到了各国学者的广泛关注。二氧化钛（TiO2）作为一种有前途的光催化剂,具有价格低廉、催化活性高、耐腐蚀、化学性质稳定、无毒等优点。但二氧化钛的禁带宽度较低,光生载流子复合率较高,实际应用受到限制。因此,通过改性,拓宽二氧化钛对可见光响应范围、抑制电子空穴对的复合,是二氧化钛光催化领域的研究热点。本文采用水热法制备二氧化钛,设计正交试验并通过极差分析法优化了工艺条件,且确定了适宜的铁、氮掺杂比例,探究了紫外光与可见光条件下染料的降解情况,最后对二氧化钛进行表征,对试验结果进行动力学分析,为二氧化钛的改性及光催化降解染料领域提供一定的理论依据与技术支持。正交试验中,选取水热反应温度、时间、钛酸四正丁酯与水的体积比、前驱体溶液pH值四个影响因素,以甲基橙染料为目标降解物,研究催化剂的光催化性能,通过极差分析法优化了工艺条件。结果表明前驱体溶液pH值对二氧化钛的光催化活性影响最大。甲基橙染料的降解率受二氧化钛投放量和溶液初始浓度的影响,过高或过低均不利于光催化反应的进行。对于浓度5mg/L的甲基橙溶液,二氧化钛的最佳投放量为3.75g/L。采用优化工艺制得的二氧化钛,在卤素灯照射下甲基橙溶液的降解率很低,在紫外光照射下反应2h降解率为86.48%。以硝酸铁为铁源,尿素为氮源对制备的二氧化钛进行掺杂改性,可以提高二氧化钛的光催化活性。制备了不同配比的铁掺杂、铁氮共掺杂二氧化钛光催化剂,其中,铁掺杂量为0.01%,铁氮掺杂量分别为0.01%和0.7%的二氧化钛光催化活性最高,在紫外光条件下,2h后甲基橙溶液降解率达到96.05%,在可见光条件下,6h后甲基橙溶液的降解率由19.36%提升到94.52%。XRD、SEM、XPS、UV-vis分析结果表明,制得的二氧化钛样品为锐钛矿相的纳米级不规则球形颗粒,掺杂没有改变二氧化钛的晶型,铁掺杂抑制了TiO2粒径的增长,氮掺杂对二氧化钛粒径的影响不大,共掺杂后制备的二氧化钛颗粒的分散性更好,且吸收光谱发生了红移。Fe3+取代了部分Ti4+与氧结合。氮掺杂二氧化钛后进入晶格,取代了晶格中的O并形成O-Ti-N键,掺杂后可以有效降低光生电子与空穴的复合率。对其他染料的降解试验结果表明,二氧化钛光催化反应对中性红和结晶紫的降解效果比较优异,分别达到了93.47%和99.11%;对藏红T和溴酚蓝的降解效果比较一般,分别为78.45%和73.73%;对次甲基蓝的降解效果较差,降解率为52.17%。二氧化钛的光催化反应的动力学方程符合L-H模型,光催化降解甲基橙的过程为一级反应。一级反应动力学常数k的大小受甲基橙溶液初始浓度、催化剂投放量以及元素掺杂的影响。动力学分析结果与光催化反应试验结论一致。
包璐瑀[7]（2020）在《脉冲紫外激光协同TiO2处理有机污染物的研究》文中认为近年来,生活污水和工业废水的过量排放已导致水质严重恶化,极度破坏生态环境。许多技术,如吸附、生物降解和光催化用于处理这些废水。其中,光催化技术作为一种高效、低能耗和无二次污染的处理技术,被认为是处理废水中难降解有机物的最有前途的方法。二氧化钛（Ti O2）由于其低成本、无毒、高稳定性和易调节的带隙成为广泛用于光催化工艺的半导体。然而,较窄的可见光响应范围和较高的电子-空穴对复合率,使Ti O2的光催化效率受到限制。磁性纳米洋葱碳（Magnetic Carbon Nano Onions,MCNOs）具有良好的电子传导特性、饱和磁化强度和紫外线吸收性能等特点,同时,激光因为具有高单色性,高强度及低射束发散性等优点而在光催化分解水等领域受到了广泛学者的关注,因此,在脉冲紫外激光的作用下,将MCNOs与Ti O2结合做成薄膜可促进辐射时产生的电子-空穴对的分离,并且Ti-O-C键的存在减小了带隙,从而延长了吸收波长。最终,也实现了催化剂的回收再利用。因此,本文的研究内容和结果如下:1.通过溶胶-凝胶法成功制备了可磁性回收的MCNOs/Ti O2复合材料,采用XRD、FT-IR、SEM、XPS、N2吸附-脱附等测试手段,对制备的光催化剂的物相组成和微观形貌进行了表征,以罗丹明B（Rh B）为目标污染物,评价光催化剂的降解效率。研究结果表明,MCNOs和Ti O2之间依靠化学键（Ti-O-C）稳定的结合在一起,有利于光生载流子的传输。对Rh B光催化降解实验发现,4%MCNOs/Ti O2具有最佳的光催化性和稳定性,且溶液浓度为10 mg/L时,最佳投加量为0.55g/L,光催化降解效率为98%。因而,MCNOs的高导电性和良好的紫外线吸收强度,对提高复合材料的光催化性能有很大的作用。2.利用所制备的MCNOs/Ti O2复合材料涂覆在石英表面做成薄膜,通过转相法制备固化剂-环氧树脂复合光催化剂乳液,并将研究不同光催化剂材料的添加量对固化后胶膜性能及其光降解性能的影响。通过胶膜断裂面扫描电镜（SEM）分析,水蒸气透过率测试,耐水性测试,附着强度测试,光催化协同紫外脉冲处理罗丹明b和处理VOC（挥发性有机化合物）测试等方法对所制备薄膜进行分析对比,探讨复合材料薄膜在实际中的应用。研究结果表明,5wt%MCNOs/Ti O2复合薄膜在水蒸气透过率,耐水性测试,附着力测试中表现效果最好,7wt%MCNOs/Ti O2复合薄膜协同脉冲紫外激光在处理罗丹明b光催化过程中,拥有较高的效率,其对于VOC的检测测试中,表现出良好的处理效果,其中,对于甲醛的去除率达到了89.33%,对于苯的去除率达到了92.24%。
仲伟光[8]（2020）在《石墨相氮化碳基材料的可见光催化及对水泥制品表面改性研究》文中研究表明随着社会经济和工业水平发展,环境污染问题日益严重。针对出现的环境问题,光催化技术是一种行之有效的治理污染的方法。石墨相氮化碳（g-C3N4）作为一种性能稳定、可见光催化降解、对污染物分解效率高且成本相对廉价的新型催化剂,将其与带隙匹配的半导体复合形成异质材料能够提高其可见光催化性能。石墨相氮化碳应用于大宗水泥基材料表面,实现在水泥基材料表面对污染物的有效降解,可对环境治理工作做出贡献。本文重点研究石墨相氮化碳及其异质结构材料的制备及光催化性能提升方法,并以其对水泥表面进行处理,获得水泥表面可见光降解有机污染物的功效,达到自清洁的目的。第一,采用热缩和法成功制备了g-C3N4,通过调控前驱体种类和制备温度优选了最佳制备方法。通过研究分析,得出尿素为最佳制备前驱体,550℃为最优制备温度。在此条件下制备的g-C3N4结晶度较差,微观形貌为片状物的无规则堆叠,中间有孔隙。这些结构特征能为g-C3N4提供更多的活性位点,使得催化剂的光催化活性得到提高。同时以尿素为前驱体在550℃条件下制备的g-C3N4具有良好的光催化稳定性。第二,采用原位生长法和超声复合法成功制备了石墨相氮化碳-二氧化钛异质材料。改变石墨相氮化碳与二氧化钛的比例会对异质材料的结构和性能产生影响。与单一石墨相氮化碳相比,当石墨相氮化碳与二氧化钛的比例为4时,可见光催化性能最优越。采用超声复合法按照相同比例制备石墨相氮化碳-二氧化钛异质材料,与原位生长法相比,其得到的异质材料晶体结构、微观形貌、禁带宽度及可见光催化性能基本一致。第三,以二氧化硅和尿素为原材料,通过热缩合法成功制备了石墨相氮化碳-二氧化硅异质材料。通过调控二氧化硅比表面积与掺入量,探索石墨相氮化碳-二氧化硅异质材料的性能影响因素。纳米二氧化硅的加入为g-C3N4的能带引入缺陷,从而影响其带隙结构。在相同掺入量条件下,比表面积为300 m2/g的二氧化硅的改性效果要好于比表面积为200 m2/g和380 m2/g的二氧化硅;当二氧化硅比表面积为300 m2/g、二氧化硅加入量为0.15 g时,所得到异质材料的可见光催化性能最佳。此条件下,其微观结构为均匀的镶嵌结构、比表面积变大、孔隙变多、平均孔径变小。这些因素能够提供更多的活性位点从而提高了催化剂的可见光催化性能。第四,以石墨相氮化碳-二氧化硅异质材料为涂层原料,采用单面浸泡法和涂刷法对水泥进行表面处理,在可见光照射条件下成功对有机染料实现降解。通过比较涂层的均匀性和可见光催化活性,得到涂刷法比单面浸泡法更加适用于水泥表面应用。通过利用氢氧化钙和石墨相氮化碳-二氧化硅异质材料反应,研究得到石墨相氮化碳-二氧化硅异质材料基于火山灰反应生成C-S-H凝胶与水泥实现有效化学结合。
徐卓群[9]（2020）在《机械研磨制备碳酸钙—纳米TiO2复合光催化剂及性能研究》文中研究指明纳米TiO2是一种典型的半导体光催化剂,碳酸钙是重要的工业矿物原料,将碳酸钙颗粒作为载体负载纳米TiO2制备复合光催化剂,可通过降低TiO2粒径和提高颗粒分散性而提升功能作用,并实现纳米TiO2应用回收和循环利用,同时提高碳酸钙的利用价值。本研究分别采用碳酸钙-纳米TiO2干法研磨和湿法研磨的方法制备了碳酸钙表面负载纳米TiO2复合光催化剂,对复合光催化剂结构、光催化性能、碳酸钙协同作用和碳酸钙与TiO2间的作用机理进行研究。（1）采用碳酸钙和纳米TiO2干法研磨方式制备了碳酸钙-纳米TiO2复合光催化剂。得到的优化条件为:碳酸钙为800目、复合比40%、研磨10min。优化条件下制备的碳酸钙-纳米TiO2复合光催化剂经紫外光照20min和40min,对甲基橙降解率达90%和100%,降解效果与纯TiO2相当。（2）采用碳酸钙和纳米TiO2湿法研磨方法制备了碳酸钙-纳米TiO2复合光催化剂,研究了反应过程中各因素的影响,得到的优化条件为:复合比20%、浆料固含量30%、介质无料比3、研磨60min、转速1000r/min。优化条件下制备的碳酸钙-纳米TiO2复合光催化剂具有优异的光催化降解甲基橙性能紫外光照50min,降解率达100%,与纯TiO2相当。（3）分别对干法研磨和湿法研磨制备的碳酸钙-纳米TiO2复合光催化剂降解不同浓度甲基橙溶液及其循环利用和可回收性能进行了研究。碳酸钙-纳米TiO2复合光催化剂对浓度10-80ppm甲基橙溶液具有良好降解作用,尤其适宜对低浓度甲基橙的降解。碳酸钙-纳米TiO2复合光催化剂具有良好的循环使用性能,其中干法研磨产物循环5次、湿法研磨产物在循环4次后,紫外光照20min,甲基橙降解率在90%以上。与纯TiO2相比,碳酸钙-纳米TiO2复合光催化剂悬浮液离心沉降速度快,具有很好的回收性。（4）对碳酸钙-TiO2复合光催化剂的结构与机理进行了研究。复合光催化剂以纳米TiO2在碳酸钙表面均匀、完整负载为特征形成,且TiO2颗粒的分散性比负载前显着增强。TiO2在碳酸钙在彼此颗粒界面处形成了具有化学性质的牢固结合。TiO2颗粒分散性提高及TiO2与碳酸钙界面化学键形成的电子传输通道作用成为导致纳米TiO2的光催化效能提升和在碳酸钙-TiO2中减量的重要机制。
成臣[10]（2020）在《稀土掺杂制备可见光响应型TiO2光催化剂及其性能研究》文中研究指明TiO2具有较高的光催化活性,化学稳定性强,没有毒害作用,能耗低等优点越来越受到人们的关注。但是,由于二氧化钛的禁带宽度较宽（3.2eV）,导致其光谱吸收范围较窄,只有在紫外光下才能表现出相应的光催化活性,然而紫外光仅占太阳光的5%,因此其光催化效率较低。另外光生载流子的复合概率较高,也限制了二氧化钛光催化处理污染物的实际应用。离子掺杂能提高二氧化钛光催化效率,稀土原子掺杂二氧化钛可以明显拓宽光谱响应范围,使其吸收波长向可见光方向移动。分子模拟技术能够从原子角度计算出材料的电子结构,阐述其光催化反应的机理,为理论研究奠定基础,并且能够预测催化剂的反应活性。本论文通过Materials Studio计算软件的CASTEP模块计算了La,Ce,Pr,Sm,Gd和Tm等稀土元素掺杂的TiO2本体能带结构,从电子结构方面阐述了稀土掺杂TiO2光催化反应机理,并且预测了其光催化反应活性。基于理论模拟结果,采用多种制备方法制备了具有不同分散度、不同形貌的TiO2纳米材料,考察了其对目标污染物亚甲基蓝的光催化活性,发现水热法所制备的TiO2材料因具有高分散度和规整度,表现出最好的光催化活性;基于此,我们以水热法制备了Gd、Ce单掺杂及Gd/Ce共掺杂的TiO2光催化剂,并通过SEM、XRD、BET、UV-Vis和XPS等技术对催化剂进行了表征,探究了Gd和Ce掺杂对TiO2光催化活性的影响。主要研究内容及结果如下:（1）根据第一性原理计算了稀土元素La,Ce,Pr,Sm,Gd,Tm掺杂的金红石相二氧化钛的能带结构、态密度和差分电荷密度等性质,计算结果显示稀土元素掺杂TiO2的带隙值均小于未掺杂的TiO2,且纯TiO2,Ce-TiO2,Gd-TiO2,禁带宽度依次减小,与实验中紫外可见吸收光谱分析结果一致。（2）催化剂表面O/Ti原子比稍大于2,氧含量较高的原因可能是催化剂表面存在Gd2O3。由XPS可知,3%Gd-TiO2,5%Gd-TiO2,10%Gd-TiO2三个样品中Gd的实际掺杂量分别为1.21%,1.84%,2.3%,其中,以5%Gd-TiO2降解亚甲基蓝的速率最快,即当Gd的实际掺杂量为1.84%时,样品的活性最高。（3）Gd掺杂的Gd-TiO2光催化活性明显高于Ce掺杂的Ce-TiO2,可能是因为Gd掺杂后Gd-TiO2内部产生了内建电场,内建电场的存在使电子和空穴的复合概率降低,寿命提高,从而提升了催化剂的光催化活性;而Ce掺杂的金红石TiO2中会产生杂质能级,使禁带宽度比金红石相TiO2小很多,发生较明显的“红移”,但由于禁带宽度变小的同时,电子和空穴复合概率增大,使光催化活性降低。这一发现表明,稀土掺杂虽然宏观上都可以使得TiO2的禁带宽度变窄,但这并不是提高其可见光催化活性的决定性因素,还与掺杂调节禁带宽度的机制有关,对于Gd和Ce等稀土元素而言,内建电场的作用要大于杂质能级的作用。（4）在可见光光源下,Gd掺杂TiO2具有较高的光催化效率,在35min内可以将模拟污染物亚甲基蓝完全降解,当Gd的掺杂量为1.84%时,Gd-TiO2与其它的掺杂量相比,加速了光催化反应速率,Ce掺杂TiO2光催化效果较差,5%Gd/Ce-TiO2的Gd、Ce共掺杂样品光催化效率居中;并且研究发现在Gd、Ce共掺杂样品中,随着Gd掺杂量的逐渐增多,TiO2的光催化效率呈现上升趋势。这可能是由于Gd、Ce共掺杂抑制了光生电子和空穴的有效分离,使其光催化活性降低。
二、纳米二氧化钛光催化剂研究进展（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、纳米二氧化钛光催化剂研究进展（论文提纲范文）
（1）载银二氧化钛纳米管可见光催化去除六价铬和亚甲基蓝（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 TiO_2光催化研究进展 |
| 1.1.1 TiO_2 的光催化机理 |
| 1.1.2 单纯TiO_2光催化存在的问题 |
| 1.1.3 TiO_2 光催化剂的改性方法 |
| 1.2 等离激元光催化研究进展 |
| 1.2.1 等离激元光催化的原理 |
| 1.2.2 等离激元光催化剂分类 |
| 1.2.2.1 Ag@Ag X等离激元光催化剂 |
| 1.2.2.2 贵金属/半导体等离子光催化剂 |
| 1.2.3 等离激元光催化剂应用 |
| 1.2.3.1 水处理 |
| 1.2.3.2 制氢 |
| 1.2.3.3 CO_2还原 |
| 1.2.3.4 抗菌 |
| 1.2.3.5 空气净化 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.3.4 创新点 |
| 第二章 载银二氧化钛纳米管制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 二氧化钛纳米管合成及改性 |
| 2.2.1 二氧化钛纳米管合成 |
| 2.2.1.1 模板合成法 |
| 2.2.1.2 电化学阳极氧化法 |
| 2.2.1.3 水热合成法 |
| 2.2.2 二氧化钛纳米管改性方法 |
| 2.2.2.1 过渡金属离子掺杂 |
| 2.2.2.2 半导体复合 |
| 2.2.2.3 贵金属沉积 |
| 2.3 实验材料和仪器 |
| 2.3.1 实验药品 |
| 2.3.2 实验仪器 |
| 2.4 试验方法 |
| 2.4.1 二氧化钛纳米管制备 |
| 2.4.2 载银二氧化钛纳米管合成 |
| 2.4.3 载银二氧化钛纳米管的表征 |
| 2.5 结果和讨论 |
| 2.5.1 扫描电镜结果分析 |
| 2.5.2 透射电镜结果分析 |
| 2.5.3 XRD结果分析 |
| 2.5.4 EDS结果分析 |
| 2.5.5 UV-Vis吸收光谱结果分析 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 载银二氧化钛纳米管紫外光和可见光光催化分别去除亚甲基蓝和六价铬 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与仪器 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 光催化反应装置操作方法 |
| 3.3.2 载银二氧化钛纳米管光催化试验设计 |
| 3.3.2.1 载银二氧化钛纳米管光催化去除亚甲基蓝 |
| 3.3.2.2 载银二氧化钛纳米管光催化去除六价铬 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 亚甲基蓝的光催化去除效果结果与讨论 |
| 3.4.1.1 亚甲基蓝标准曲线绘制 |
| 3.4.1.2 亚甲基蓝去除率计算方法 |
| 3.4.1.3 亚甲基蓝在紫外光和可见光下的去除效果 |
| 3.4.2 六价铬的光催化去除效果结果与讨论 |
| 3.4.2.1 六价铬标准曲线绘制 |
| 3.4.2.2 六价铬去除率计算方法 |
| 3.4.2.3 六价铬在紫外光和可见光下的去除效果 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 载银二氧化钛纳米管可见光催化协同去除水中亚甲基蓝和六价铬 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与仪器 |
| 4.3 协同试验方法设计 |
| 4.4 光催化协同处理亚甲基蓝和六价铬结果 |
| 4.4.1 催化剂的投加量载银纳米管协同去除效果的影响 |
| 4.4.2 光照强度对载银纳米管协同去除效果的影响 |
| 4.4.3 pH值对载银纳米管协同去除效果的影响 |
| 4.4.4 催化剂稳定性分析 |
| 4.5 正交试验研究 |
| 4.5.1 设计正交实验 |
| 4.5.2 结果分析与讨论 |
| 4.6 载银二氧化钛纳米管处理重金属染料废水的经济成本核算 |
| 4.6.1 工艺流程及试验装置 |
| 4.6.2 光催化剂的合成成本 |
| 4.6.3 光催化处理废水成本计算 |
| 4.6.4 结果分析与讨论 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述与选题 |
| 1.1 绪论 |
| 1.2 二氧化钛简介 |
| 1.2.1 二氧化钛的晶体结构 |
| 1.2.2 二氧化钛的能带结构 |
| 1.2.3 二氧化钛的光催化原理 |
| 1.3 二氧化钛的制备方法 |
| 1.3.1 TiO_2的工业化制法 |
| 1.3.2 TiO_2的实验室制法 |
| 1.4 二氧化钛的应用 |
| 1.4.1 废水处理领域 |
| 1.4.2 抗菌材料领域 |
| 1.4.3 新能源领域 |
| 1.4.4 其他精细化工领域 |
| 1.5 二氧化钛光催化特性 |
| 1.5.1 光生电子空穴对的分离 |
| 1.5.2 晶粒尺寸对光催化的影响 |
| 1.5.3 比表面积对光催化的影响 |
| 1.5.4 TiO_2实际应用需要解决的问题 |
| 1.6 TiO_2纳米化 |
| 1.7 TiO_2掺杂改性 |
| 1.7.1 贵金属修饰改性 |
| 1.7.2 元素掺杂改性 |
| 1.7.3 半导体复合改性 |
| 1.7.4 表面光敏化改性 |
| 1.7.5 表面酸化改性 |
| 1.8 TiO_2负载化 |
| 1.8.1 负载体种类 |
| 1.8.2 分子筛简介 |
| 1.8.3 负载型TiO_2制备方法 |
| 1.9 本论文选题意义及主要工作 |
| 1.9.1 本文选题意义 |
| 1.9.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验原料、仪器及性能表征手段 |
| 2.1 实验药品及设备 |
| 2.1.1 实验所用药品 |
| 2.1.2 实验所用仪器 |
| 2.2 实验流程 |
| 2.3 材料表征手段 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.4 傅里叶红外光谱分析(FT-IR) |
| 2.3.5 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis) |
| 2.3.6 荧光发射光谱分析(PL) |
| 2.3.7 磁学性质测定(VSM) |
| 2.4 光催化剂性能评价 |
| 2.4.1 光催化降解实验 |
| 2.4.2 光催化材料稳定性试验 |
| 第三章 溶胶凝胶水热法制备纳米TiO_2光催化剂 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 溶胶凝胶水热法制备纳米TiO_2 |
| 3.3 制备工艺条件优化 |
| 3.3.1 前驱体水量对产物光催化性能的影响 |
| 3.3.2 前驱体碱度对产物光催化性能的影响 |
| 3.3.3 水热时间对产物光催化性能的影响 |
| 3.3.4 水热温度对产物光催化性能的影响 |
| 3.4 TiO_2样品表征与评价 |
| 3.4.1 X射线衍射分析 |
| 3.4.2 紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 3.4.3 扫描电镜分析 |
| 3.4.4 透射电镜分析 |
| 3.4.5 光催化降解实验性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 TiO_2光催化剂掺杂改性及负载化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 N掺杂改性TiO_2的制备及光催化性能研究 |
| 4.2.1 N掺杂改性TiO_2样品的制备 |
| 4.2.2 N掺杂改性TiO_2样品的XRD表征 |
| 4.2.3 N掺杂改性TiO_2样品的FTIR表征 |
| 4.2.4 N掺杂改性TiO_2样品的UV-Vis表征 |
| 4.2.5 N掺杂改性TiO_2样品的光催化性能测试 |
| 4.3 分子筛负载TiO_2的制备及光催化性能研究 |
| 4.3.1 分子筛负载TiO_2样品的制备 |
| 4.3.2 分子筛负载TiO_2样品的XRD表征 |
| 4.3.3 分子筛负载TiO_2样品的FTIR表征 |
| 4.3.4 分子筛负载TiO_2样品的TEM表征 |
| 4.3.5 分子筛负载TiO_2材料的光催化性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 磁性SSZ-13 分子筛负载TiO_2复合光催化剂 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TiO_2/磁性SSZ-13 分子筛的制备 |
| 5.3 TiO_2/磁性SSZ-13 分子筛的结构形貌表征 |
| 5.3.1 XRD表征和分析 |
| 5.3.2 FT-IR表征和分析 |
| 5.3.3 SEM和 TEM表征和分析 |
| 5.4 TiO_2/磁性SSZ-13 分子筛的性能表征 |
| 5.4.1 VSM表征和分析 |
| 5.4.2 UV-Vis表征和分析 |
| 5.4.3 PL表征和分析 |
| 5.5 TiO_2/磁性SSZ-13 分子筛的催化及回收实验 |
| 5.5.1 光催化性能评价实验 |
| 5.5.2 磁回收性能实验 |
| 5.5.3 光催化剂稳定性实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）Cu2+/ZnO/TiO2复合光催化剂处理油田废水中有机物研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 油田废水的形成和水质特点 |
| 1.1.2 油田废水对环境的影响 |
| 1.1.3 油田废水的处理现状 |
| 1.2 光催化技术的研究及应用 |
| 1.2.1 光催化技术的发展及应用 |
| 1.2.2 光催化材料的研究进展 |
| 1.2.3 二氧化钛光催化剂的改性研究 |
| 1.2.4 新型复合二氧化钛光催化剂的研究 |
| 1.3 研究的思路及研究内容 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 复合光催化剂的制备及光催化降解亚甲基蓝实验 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验药剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 复合光催化剂制备 |
| 2.2.1制备纯TiO_2 |
| 2.2.2 制备Cu~(2+)/TiO_2复合光催化剂 |
| 2.2.3 制备ZnO/TiO_2复合光催化剂 |
| 2.2.4 制备Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 复合光催化剂 |
| 2.3 实验分析方法 |
| 2.4 光催化实验装置改良 |
| 2.4.1 1号小型光催化装置 |
| 2.4.2 2号小型光催化装置 |
| 2.4.3 3号小型光催化装置 |
| 2.5 光催化降解亚甲基蓝实验 |
| 2.5.1 光催化降解亚甲基蓝实验步骤 |
| 2.5.2 不添加催化剂的空白对照实验: |
| 2.5.3 Cu~(2+)/TiO_2复合光催化剂光催化实验 |
| 2.5.4 ZnO/TiO_2 复合光催化剂光催化实验 |
| 2.5.5 Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 复合光催化剂的正交实验 |
| 2.5.6 光催化降解亚甲基蓝实验结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 复合光催化剂表征 |
| 3.1 X射线衍射图谱分析(XRD) |
| 3.2 比表面积分析测试(BET) |
| 3.3 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 3.4 红外光谱分析(FT-IR) |
| 3.5 紫外可见光谱分析(UV-vis) |
| 3.6 热重-差热分析(TGA) |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 光催化性能评价及最佳反应条件探究 |
| 4.1 复合光催化剂光催化性能评价 |
| 4.1.1 紫外漫反射分析 |
| 4.1.2 光催化动力学研究 |
| 4.1.3 重复使用活性探究 |
| 4.2 最佳光催化反应条件探究 |
| 4.2.1 不同反应pH对降解效率的影响 |
| 4.2.2 不同反应温度对降解效率的影响 |
| 4.2.3 不同初始浓度对降解效率的影响 |
| 4.2.4 不同催化剂用量对降解效率的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 处理典型有机物及实际油田废水 |
| 5.1 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 降解苯胺 |
| 5.2 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 降解乙醇 |
| 5.3 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 光催化降解实际油田废水中的苯系物 |
| 5.3.1 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 降解实际油田废水中的苯 |
| 5.3.2 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 降解实际油田废水中的甲苯 |
| 5.3.3 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 降解实际油田废水中的二甲苯 |
| 5.4 新型Cu~(2+)/ZnO/TiO_2 降解实际油田废水中COD |
| 5.5 光催化机理讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 发表学术论文 |
| 参与科研项目 |
| 致谢 |
（4）微波水热法制备硫、锆和硫-锆掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 TiO_2光催化剂概述 |
| 1.1.1 TiO_2光催化剂晶型结构 |
| 1.1.2 TiO_2光催化机理 |
| 1.1.3 TiO_2光催化剂的制备方法 |
| 1.1.3.1 溶胶—凝胶法 |
| 1.1.3.2 水热法 |
| 1.1.3.3 微波水热合成法 |
| 1.1.3.4 液相沉积法法 |
| 1.1.4 离子掺杂改性TiO_2光催化剂 |
| 1.1.4.1 金属离子掺杂 |
| 1.1.4.2 非金属离子掺杂 |
| 1.1.4.3 共掺杂 |
| 1.1.4.4 S和 Zr元素掺杂改性TiO_2 催化剂的研究进展 |
| 1.1.5 改性TiO_2光催化剂的其他方法 |
| 1.1.6 TiO_2光催化剂的应用 |
| 1.1.6.1 环境净化方面的应用 |
| 1.1.6.2 抗菌消炎 |
| 1.1.6.3 能源方面的应用 |
| 1.1.6.4 纸制品 |
| 1.1.6.5 建筑材料与化妆品 |
| 1.2 微波化学 |
| 1.2.1 微波化学简介 |
| 1.2.2 微波在有机合成中的应用 |
| 1.2.3 微波在无机合成中的应用 |
| 1.2.4 微波在分析化学中的应用 |
| 1.2.5 微波水热法制备TiO_2的研究进展 |
| 1.3 选题的依据以及课题内容、意义 |
| 1.3.1 选题依据以及课题内容 |
| 1.3.2 课题意义 |
| 1.4 本文创新点 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验内容 |
| 2.3.1 微波水热法制备掺杂型TiO_2光催化剂 |
| 2.3.2 TiO_2光催化剂催化活性及稳定性实验 |
| 2.4 掺杂型TiO_2光催化剂的结构分析及表征 |
| 2.4.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.2 扫描电子显微镜与能谱分析(FESEM与 EDS) |
| 2.4.3 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4.4 N_2吸附-脱附分析 |
| 2.4.5 热分析 |
| 2.4.6 紫外可见漫反射光谱分析(UV-Vis) |
| 2.4.7 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR) |
| 2.4.8 荧光光谱分析(PL和PEL) |
| 第三章 硫掺杂TiO_2光催化剂的制备及其光催化活性 |
| 3.1 TiO_2-S光催化剂的制备 |
| 3.2 TiO_2-S催化剂的光催化活性 |
| 3.2.1 S掺杂量对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.2.2 微波水热合成功率对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.2.3 微波水热合成温度对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.2.4 微波水热合成时间对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.2.5 煅烧温度对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.2.6 煅烧时间对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.3 降解条件对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.3.1 微波、超声强化TiO_2-S光催化活性 |
| 3.3.2 TiO_2-S在可见光下的光催化活性 |
| 3.3.3 TiO_2-S的稳定性测试 |
| 3.4 TiO_2-S光催化剂的表征结果 |
| 3.4.1 FESEM以及EDS分析 |
| 3.4.2 XPS分析 |
| 3.4.3 TG-DTG 分析 |
| 3.4.4 N_2吸附-脱附分析 |
| 3.4.5 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis) |
| 3.4.6 荧光光谱分析(PL和PEL) |
| 3.5 小结 |
| 第四章 锆掺杂TiO_2光催化剂的制备及其光催化活性 |
| 4.1 TiO_2-Zr光催化剂的制备 |
| 4.2 TiO_2-Zr光催化剂的催化活性 |
| 4.2.1 Zr掺杂量对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.2.2 微波水热合成功率对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.2.3 微波水热合成温度对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.2.4 微波水热合成时间对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.2.5 煅烧温度对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.2.6 煅烧时间对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.3 降解条件对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.3.1 微波、超声强化TiO_2-Zr的光催化活性 |
| 4.3.2 TiO_2-Zr在可见光下的光催化活性 |
| 4.3.3 TiO_2-Zr光催剂稳定性实验 |
| 4.4 TiO_2-Zr光催化剂的表征结果 |
| 4.4.1 FESEM分析 |
| 4.4.2 XPS分析 |
| 4.4.3 TG-DTG分析 |
| 4.4.4 N_2吸附-脱附分析 |
| 4.4.5 紫外-可见吸收光谱分析(UV-Vis) |
| 4.4.6 荧光光谱分析(PL和PEL) |
| 4.5 小结 |
| 第五章 锆-硫共掺杂TiO_2光催化剂的制备及其光催化活性 |
| 5.1 TiO_2-Zr-S光催化剂的制备 |
| 5.2 TiO_2-Zr-S光催化剂的催化活性 |
| 5.2.1 锆和硫掺杂量对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.2.2 微波水热合成功率对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.2.3 微波水热合成温度对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.2.4 微波水热合成时间对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.2.5 煅烧温度对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.2.6 煅烧时间对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.3 降解条件对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.3.1 微波、超声对TiO_2-Zr-S的强化作用 |
| 5.3.2 TiO_2-Zr-S在可见光下的光催化活性 |
| 5.3.3 TiO_2-Zr-S光催剂稳定性实验 |
| 5.4 TiO_2-Zr-S光催化剂的表征结果 |
| 5.4.1 FESEM分析 |
| 5.4.2 XPS分析 |
| 5.4.3 TG-DTG分析 |
| 5.4.4 N_2吸附-脱附分析 |
| 5.4.5 紫外-可见吸收光谱分(UV-Vis ) |
| 5.4.6 荧光光谱分析(PL和PEL) |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）改性及支架型混晶相二氧化钛的合成及光解水制氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1.文献综述 |
| 1.1 光催化制氢基本过程及原理 |
| 1.1.1 光催化分解水制氢机理 |
| 1.1.2 牺牲剂体系中H_2和O_2的光催化转化 |
| 1.1.3 光催化活性的影响因素 |
| 1.2 TiO_2光催化材料 |
| 1.2.1 二氧化钛的基本性质 |
| 1.2.2 二氧化钛材料的晶相组成研究进展 |
| 1.3 改性复合型二氧化钛的光催化研究进展 |
| 1.3.1 离子掺杂型二氧化钛 |
| 1.3.2 复合型二氧化钛 |
| 1.4 高比表面积二氧化钛材料的研究进展 |
| 1.5 论文研究目的与内容 |
| 2.实验部分 |
| 2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2 光催化材料的合成 |
| 2.2.1 混晶相m-TiO_2光催化剂的制备 |
| 2.2.2 改性m-TiO_2光催化剂的制备 |
| 2.2.3 支架型高比表面积m-TiO_2光催化剂的制备 |
| 2.3 合成材料的表征 |
| 2.3.1 X-射线衍射(X-ray Diffraction) |
| 2.3.2 紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis Absorption Spectrum) |
| 2.3.3 氮气物理吸附(N2-adsorption) |
| 2.3.4 差热分析(Differential Thermal Analysis) |
| 2.4 光催化制氢的反应条件及气相产物的分析 |
| 3.m-TiO_2 的晶相组成研究与改性复合型m-TiO_2光催化性能研究 |
| 3.1 混晶相m-TiO_2的合成与产氢活性研究 |
| 3.1.1 二元及三元混晶相m-TiO_2光催化材料的制备与紫外产氢活性研究 |
| 3.1.2 不同晶相组成的m-TiO_2光催化材料的表征和禁带宽度分析 |
| 3.2 混晶相m-TiO_2光催化材料的改性及产氢性能研究 |
| 3.2.1 La-m-TiO_2 型光催化材料的制备与可见光制氢活性研究 |
| 3.2.2 g-C3N4/m-TiO_2 型光催化材料的制备与可见光制氢活性研究 |
| 3.2.3 rGO/m-TiO_2 型光催化材料的制备与可见光制氢活性研究 |
| 3.2.4 改性光催化材料的制氢稳定性研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4.支架辅助合成高活性高比表面m-TiO_2光催化材料 |
| 4.1 以正硅酸乙酯为SiO_2源制备支架型m-TiO |
| 4.1.1 SiO_2 支架含量对支架型m-TiO_2的结构及光催化活性的影响 |
| 4.1.2 氨水比例对支架型m-TiO_2的结构及光催化活性的影响 |
| 4.2 以中性硅溶胶为SiO_2源制备支架型m-TiO |
| 4.2.1 SiO_2 支架含量对支架型m-TiO_2的结构及光催化活性的影响 |
| 4.2.2 氨水比例对支架型m-TiO_2的结构及光催化活性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）改性二氧化钛的制备及光催化降解染料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 染料废水的特点及处理方法 |
| 1.2 二氧化钛的结构及性质 |
| 1.3 二氧化钛光催化机理 |
| 1.4 二氧化钛的制备方法 |
| 1.4.1 固相法 |
| 1.4.2 气相法 |
| 1.4.3 液相法 |
| 1.5 二氧化钛的改性方法 |
| 1.5.1 单掺改性 |
| 1.5.2 共掺改性 |
| 1.5.3 半导体复合 |
| 1.5.4 染料光敏化 |
| 1.6 选题意义和研究内容 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 本文研究内容 |
| 2 水热法制备二氧化钛条件的优化及光催化性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 试验试剂与仪器 |
| 2.2.2 正交试验设计 |
| 2.2.3 二氧化钛光催化剂的制备 |
| 2.2.4 光催化试验 |
| 2.2.5 光催化活性评价方法 |
| 2.3 正交试验结果分析及工艺优化 |
| 2.4 光催化效率影响因素 |
| 2.4.1 光源对二氧化钛光催化效率的影响 |
| 2.4.2 二氧化钛投放量对光催化效率的影响 |
| 2.4.3 初始浓度对二氧化钛光催化效率的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 铁掺杂、铁氮共掺杂二氧化钛的制备、表征及光催化性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 掺杂二氧化钛的制备 |
| 3.3 掺杂二氧化钛的光催化性能 |
| 3.3.1 铁掺杂二氧化钛的光催化性能 |
| 3.3.2 铁、氮共掺杂二氧化钛的光催化性能 |
| 3.4 催化剂表征分析 |
| 3.4.1 XRD分析 |
| 3.4.2 紫外-可见光吸收光谱分析 |
| 3.4.3 SEM分析 |
| 3.4.4 光致发光光谱分析 |
| 3.4.5 XPS分析 |
| 3.5 铁、氮共掺杂二氧化钛对染料的降解 |
| 3.5.1 选取染料的性质 |
| 3.5.2 试验过程 |
| 3.5.3 试验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 铁、氮共掺二氧化钛的动力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二氧化钛光催化降解甲基橙动力学研究 |
| 4.2.1 甲基橙溶液初始浓度的影响 |
| 4.2.2 二氧化钛投放量的影响 |
| 4.2.3 掺铁量的影响 |
| 4.2.4 铁、氮共掺的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）脉冲紫外激光协同TiO2处理有机污染物的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 染料废水的研究现状 |
| 1.1.1 染料废水的来源及危害 |
| 1.1.2 染料废水的处理技术 |
| 1.2 TiO_2光催化技术研究现状 |
| 1.2.1 二氧化钛的基本信息 |
| 1.2.2 二氧化钛的光催化机理 |
| 1.3 TiO_2制备方法 |
| 1.4 TiO_2的应用 |
| 1.4.1 光催化降解环境污染物 |
| 1.4.2 抗菌杀毒 |
| 1.4.3 传感器应用 |
| 1.4.4 电化学领域 |
| 1.4.5 其他领域的应用 |
| 1.5 TiO_2的改性方法 |
| 1.5.1 金属离子掺杂 |
| 1.5.2 非金属元素复合 |
| 1.5.3 贵金属沉积 |
| 1.5.4 染料敏化 |
| 1.5.5 半导体复合 |
| 1.6 纳米洋葱碳简介 |
| 1.7 脉冲紫外激光简介 |
| 1.7.1 脉冲紫外激光的特点 |
| 1.7.2 脉冲紫外激光的工作原理 |
| 1.7.3 脉冲紫外激光光催化降解有机污染物的研究现状 |
| 1.8 TiO_2薄膜的研究现状 |
| 1.8.1 薄膜的制备方法 |
| 1.8.2 TiO_2薄膜的基本特性及应用 |
| 1.9 TiO_2薄膜光催化性能的影响因素 |
| 1.9.1 紫外线光源 |
| 1.9.2 TiO_2薄膜的晶相组成 |
| 1.9.3 TiO_2薄膜的晶粒尺寸 |
| 1.9.4 TiO_2薄膜的表面积和厚度 |
| 1.10 研究目的和研究内容 |
| 1.10.1 研究目的 |
| 1.10.2 研究内容 |
| 1.10.3 创新点及技术路线图 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 催化剂的表征 |
| 2.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.2.3 比表面积及孔结构分布(BET) |
| 2.2.4 傅里叶红外光谱(FTIR) |
| 2.2.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.6 紫外可见漫反射分析(UV-vis DRS) |
| 2.3 光催化评价 |
| 2.4 催化剂的制备 |
| 2.4.1 MCNOs磁性光催化剂的制备 |
| 2.4.1.1 有序介孔二氧化硅模板SBA-15的制备 |
| 2.4.1.2 MCNT复合光催化剂的制备 |
| 2.5 光催化降解实验 |
| 2.6 催化剂稳定性实验 |
| 第三章 模板法制备MCNOs/TiO_2 及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.2.1 MCNOs/TiO_2(S)磁性光催化剂的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 SEM分析 |
| 3.3.2 TEM分析 |
| 3.3.3 XRD分析 |
| 3.3.4 比表面积和孔径分布分析(BET) |
| 3.3.5 磁性分析 |
| 3.3.6 XPS分析 |
| 3.3.7 FTIR结果分析 |
| 3.4 光催化性能分析 |
| 3.5 光催化反应机理 |
| 3.6 结论 |
| 第四章 CNOs/TiO_2 复合薄膜的制备与性能探究 |
| 4.1 薄膜前驱体及薄膜的制备 |
| 4.2 胶膜断裂面扫描电镜(SEM)分析 |
| 4.3 复合胶膜耐水性分析 |
| 4.4 复合胶膜的附着强度 |
| 4.5 复合乳胶膜的水蒸气透过率 |
| 4.6 脉冲紫外激光协同复合薄膜处理有机废水 |
| 4.6.1 薄膜光催化性能分析 |
| 4.6.2 复合薄膜对VOC的检测结果 |
| 4.7 结论 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（8）石墨相氮化碳基材料的可见光催化及对水泥制品表面改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 光催化反应机理及影响因素 |
| 1.2.1 光催化材料 |
| 1.2.2 光催化反应机理 |
| 1.2.3 光催化活性影响因素 |
| 1.3 石墨相氮化碳 |
| 1.3.1 石墨相氮化碳的制备方法 |
| 1.3.2 石墨相氮化碳光催化性能的增强方法 |
| 1.3.3 石墨相氮化碳的光催化应用 |
| 1.4 光催化水泥的研究现状 |
| 1.4.1 二氧化钛光催化水泥材料 |
| 1.4.2 石墨相氮化碳光催化水泥材料 |
| 1.5 存在的问题 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 1.7 技术路线 |
| 第二章 原材料、设备与测试方法 |
| 2.1 原材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 测试设备与表征手段 |
| 第三章 石墨相氮化碳的制备、结构及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 石墨相氮化碳的制备 |
| 3.2.2 g-C_3N_4可见光催化性能稳定性 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 前驱体对石墨相氮化碳结构与性能的影响 |
| 3.3.2 制备温度对石墨相氮化碳结构与性能的影响 |
| 3.3.3 可见光催化稳定性 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 石墨相氮化碳-二氧化钛异质材料的制备、结构及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 二氧化钛的制备 |
| 4.2.2 石墨相氮化碳-二氧化钛异质材料的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 二氧化钛的结构 |
| 4.3.2 石墨相氮化碳-二氧化钛异质材料结构与性能 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 石墨相氮化碳-二氧化硅异质材料的制备、结构及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 尿素重结晶制备石墨相氮化碳 |
| 5.2.2 石墨相氮化碳-二氧化硅异质材料的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 尿素重结晶与未重结晶得到的石墨相氮化碳的结构与性能 |
| 5.3.2 石墨相氮化碳-二氧化硅异质材料的结构与性能 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 石墨相氮化碳-二氧化钛(二氧化硅)异质材料对水泥表面处理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 水泥样品的制备 |
| 6.2.2 水泥的表面处理 |
| 6.2.3 石墨相氮化碳-二氧化硅异质材料与水泥的结合方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 表面处理方法对光催化水泥表面形貌的影响 |
| 6.3.2 可见光催化水泥性能 |
| 6.3.3 石墨相氮化碳-二氧化硅异质材料与水泥的结合机理 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论与不足 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（9）机械研磨制备碳酸钙—纳米TiO2复合光催化剂及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| summary |
| 第1章 绪论 |
| 第2章 原料、试剂和实验方法 |
| 2.1 原料和试剂 |
| 2.2 技术路线和仪器设备 |
| 2.2.1 技术路线 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 测试与表征方法 |
| 2.3.1 复合材料的结构分析 |
| 2.3.2 合成机理分析方法 |
| 2.3.3 光催化性能测试方法 |
| 第3章 干法研磨制备碳酸钙负载纳米TiO_2复合光催化剂及其表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CaCO_3负载纳米TiO_2的影响因素 |
| 3.2.1 二氧化钛复合比例对光催化效率的影响 |
| 3.2.2 碳酸钙粒度对光催化效率的影响 |
| 3.2.3 研磨时间对光催化效率的影响 |
| 3.3 CaCO_3-TiO_2复合光催化剂的物相与微观形貌分析 |
| 3.3.1 CaCO_3-TiO_2复合光催化剂的物象和化学组成 |
| 3.3.2 CaCO_3-TiO_2复合光催化剂的结构与形貌 |
| 3.4 CaCO_3和TiO_2的结合机理 |
| 3.4.1 傅里叶红外光谱分析 |
| 3.4.2 紫外-可见光吸收光谱分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 湿法研磨制备碳酸钙负载纳米TiO_2复合光催化剂及其表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CaCO_3负载纳米TiO_2的影响因素 |
| 4.2.1 二氧化钛复合比例对光催化效率的影响 |
| 4.2.2 浆料固含量对光催化效率的影响 |
| 4.2.3 介质比对光催化效率的影响 |
| 4.2.4 转速对光催化效率的影响 |
| 4.2.5 研磨时间对光催化效率的影响 |
| 4.3 CaCO_3-TiO_2复合光催化剂的物相与微观形貌分析 |
| 4.3.1 CaCO_3-TiO_2复合光催化剂的物相和化学组成 |
| 4.3.2 CaCO_3-TiO_2复合光催化剂的结构与形貌 |
| 4.4 CaCO_3和TiO_2的结合机理 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 CaCO_3-TiO_2复合光催化剂的性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CaCO_3-TiO_2复合光催化剂的光催化性能 |
| 5.2.1 干法研磨制备的复合光催化剂的性能 |
| 5.2.2 湿法研磨制备的复合材料光催化剂的性能 |
| 5.3 复合光催化剂的循环利用性能 |
| 5.3.1 干法研磨制备的复合光催化剂的循环利用性能 |
| 5.3.2 湿法研磨制备的复合光催化剂的循环利用性能 |
| 5.4 复合光催化剂的可回收性能 |
| 5.4.1 干法研磨制备的复合光催化剂可回收性能 |
| 5.4.2 湿法研磨制备的复合光催化剂可回收性能 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 存在问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）稀土掺杂制备可见光响应型TiO2光催化剂及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 TiO_2 光催化剂研究现状 |
| 1.1.1 可见光响应型光催化剂的研究 |
| 1.1.2 稀土掺杂TiO_2 研究现状 |
| 1.1.3 TiO_2 掺杂改性分子模拟研究 |
| 1.2 纳米TiO_2 光催化剂改性方法 |
| 1.2.1 离子掺杂 |
| 1.2.2 贵金属掺杂 |
| 1.2.3 异质结 |
| 1.2.4 表面敏化 |
| 1.3 纳米TiO_2 光催化剂的应用 |
| 1.3.1 纳米TiO_2 光催化剂在有机废水处理中的应用 |
| 1.3.2 纳米TiO_2 光催化剂在其它领域的应用 |
| 1.4 课题研究意义和研究内容 |
| 1.4.1 课题研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 本论文创新点 |
| 2 试验材料、仪器设备与方法 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验试剂,仪器及装置 |
| 2.1.2 样品制备方法 |
| 2.2 催化剂表征分析方法 |
| 2.2.1 催化剂的XRD表征 |
| 2.2.2 催化剂的SEM表征 |
| 2.2.3 催化剂的BET表征 |
| 2.2.4 催化剂的UV-vis表征 |
| 2.2.5 催化剂的XPS表征 |
| 2.3 光催化降解实验 |
| 3 稀土掺杂TiO_2 的理论模拟计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算模型和方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同稀土掺杂TiO_2 带隙规律 |
| 3.3.2 稀土掺杂前后能带结构 |
| 3.3.3 稀土掺杂前后态密度 |
| 3.3.4 稀土掺杂前后差分电荷密度 |
| 3.3.5 二氧化钛催化降解机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Gd-TiO_2 制备、表征及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Gd-TiO_2 光催化剂的制备 |
| 4.3 不同制备方法对光催化剂理化性能的影响 |
| 4.3.1 XRD分析 |
| 4.3.2 光催化活性评价 |
| 4.4 Gd掺杂量对催化剂理化性能的影响 |
| 4.4.1 XRD分析 |
| 4.4.2 SEM分析 |
| 4.4.3 BET分析 |
| 4.4.4 UV-Vis分析 |
| 4.4.5 XPS分析 |
| 4.4.6 光催化活性评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 单独Ce及 Ce/Gd共掺杂TiO_2 制备、表征及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单独Ce及 Ce/Gd共掺杂TiO_2 光催化剂的制备 |
| 5.3 Ce掺杂量对催化剂理化性能的影响 |
| 5.3.1 XRD分析 |
| 5.3.2 SEM分析 |
| 5.3.3 BET分析 |
| 5.3.4 UV-Vis分析 |
| 5.3.5 光催化活性评价 |
| 5.4 Ce/Gd共掺杂对催化剂理化性能的影响 |
| 5.4.1 XRD分析 |
| 5.4.2 SEM分析 |
| 5.4.3 BET分析 |
| 5.4.4 UV-Vis分析 |
| 5.4.5 光催化活性评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 存在问题与建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
四、纳米二氧化钛光催化剂研究进展（论文参考文献）
- [1]载银二氧化钛纳米管可见光催化去除六价铬和亚甲基蓝[D]. 吕豪杰. 山东师范大学, 2021(12)
- [2]纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究[D]. 任轶轩. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]Cu2+/ZnO/TiO2复合光催化剂处理油田废水中有机物研究[D]. 李佳星. 西北大学, 2020(02)
- [4]微波水热法制备硫、锆和硫-锆掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性的研究[D]. 易云莉. 云南师范大学, 2020(01)
- [5]改性及支架型混晶相二氧化钛的合成及光解水制氢性能研究[D]. 于靖. 大连理工大学, 2020(02)
- [6]改性二氧化钛的制备及光催化降解染料的研究[D]. 聂飞. 辽宁工业大学, 2020(03)
- [7]脉冲紫外激光协同TiO2处理有机污染物的研究[D]. 包璐瑀. 太原理工大学, 2020(07)
- [8]石墨相氮化碳基材料的可见光催化及对水泥制品表面改性研究[D]. 仲伟光. 济南大学, 2020(01)
- [9]机械研磨制备碳酸钙—纳米TiO2复合光催化剂及性能研究[D]. 徐卓群. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [10]稀土掺杂制备可见光响应型TiO2光催化剂及其性能研究[D]. 成臣. 重庆理工大学, 2020(08)