一、TiO_2光催化剂的应用及其关键技术（论文文献综述）
张曦冉[1]（2020）在《石墨烯基钴掺杂二氧化钛的制备及光催化性能研究》文中研究表明在挥发性有机物的污染防治中,光催化技术是公认的最具有前景的技术之一,它具有操作方便、可在常温常压下进行、副产物少、降解效率高、降解后的最终产物为CO2和H2O等优点。因此制备一种光催化活性高,简单易得且降解效率高的的光催化剂也成为本课题的研究重点。本课题为解决以上问题,进行了三部分的研究:通过静电纺丝法和热处理法将钴离子掺杂到二氧化钛,利用冷冻干燥法将光催化剂负载于石墨烯上,得到石墨烯基钴掺杂二氧化钛（Co-TiO2/RGO）光催化剂,并对其光催化性能进行评价。对所制备的样品进行了SEM、XRD、EDX、UV-Vis、BET、PL、XPS等一系列表征。结果表明,Co-TiO2/RGO的复合材料微观形貌较好呈微纳米级的棒状结构;复合光催化剂中没有出现其他杂质,负载石墨烯前后没有改变Co:Ti的质量比,均为1:100;所制备的光催化材料包含金红石和锐钛矿两种晶型,掺杂Co后使锐钛矿型TiO2稳定性增强,加大吸收可见光的范围;在温度600℃煅烧4 h后的1%Co-TiO2材料具有较好的晶型。Co掺杂后增大了光催化剂孔容,负载RGO后增大了其比表面积;掺杂Co后使光致发光的两个特征峰下降,说明Co的掺杂使光催化剂表现出更加优异的光催化性能;XPS表征进一步说明Co掺杂进入TiO2晶格,并且负载到石墨烯后也改变了TiO2的内部结构,产生了更多电子空穴和氧空位,可捕获电子数增加,电子-空穴对的复合受到抑制,使光催化剂的活性增强。光催化性能主要从Co掺杂量、煅烧温度等材料制备条件,光催化剂负载量,以及气体停留时间、相对湿度等光催化降解测试条件来研究。光催化降解甲苯的实验结果表明,在Co的掺杂质量为1%、温度600℃煅烧4 h、气体停留时间为100 min、相对湿度为100%条件下,Co-TiO2的负载量为1 g时,Co-TiO2/RGO光催化剂对甲苯的降解率达到最佳,为99.1%。最后探索了Co-TiO2/RGO光催化剂对甲苯的降解机理:经Co掺杂并负载到RGO后,改进了TiO2只能对紫外光响应的缺陷。同时,吸收波长范围和比表面积的增大,在光激活后,产生大量的高活性·OH和·O2-与甲苯反应,最终转化为H2O和CO2。综上所述,本课题所制备的新型光催化复合材料Co-TiO2/RGO,相对于市面已有的光催化剂具有光催化降解效率高、物化性质稳定、易固定且不易脱落等优点,可以广泛的应用于化工领域。有望解决化工医药等行业产生的大量挥发性有机物,而造成严重的环境污染问题。
韩铜楹[2]（2020）在《氧化钛/电气石溶胶与多孔陶瓷涂层的制备及其光催化性能研究》文中研究说明发展光催化技术可有效应对化石能源枯竭和环境污染问题。在诸多光催化材料中,半导体TiO2具有活性高、成本低、无二次污染等优势,是一种降解有机污染物的环境友好型绿色材料。将TiO2负载在陶瓷砖上得到自清洁功能陶瓷,在环保领域有广阔的发展前景。陶瓷表面可利用TiO2光降解作用达到净化空气、杀菌目的。但TiO2涂层的光量子效率较低、仅响应紫外光等缺点阻碍了自清洁陶瓷的应用。因此,调控TiO2结构,扩宽其光响应范围,开发高效的TiO2涂层对推进自清洁陶瓷的应用具有重要理论意义和实用价值。基于此目的,采用天然电气石与TiO2进行复合,利用电气石自发极化电场,提高TiO2的光催化活性,以制备高活性的自清洁陶瓷。本论文以钛酸丁酯为钛源,以含有异丙醇、冰乙酸的水溶液为溶剂,调节p H约为2,采用溶胶-凝胶法制备了稳定的单组份纳米TiO2和双组分电气石-TiO2溶胶。以多孔陶瓷砖为基体,采用喷涂的方法制备了纳米TiO2和电气石-TiO2的自洁陶瓷涂层。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱分析（FT-IR）、光致发光光谱（PL）和紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis）等测试技术对样品物相、形貌和光吸收性能进行分析,以罗丹明B溶液为模拟污染物,评价电气石-TiO2复合样品的光催化降解有机物的能力,研究热处理温度、时间、电气石掺杂量以及溶胶涂覆量等制备工艺对TiO2涂层的光催化性能的影响。单组分TiO2溶胶涂层研究结果表明:在450°C热处理2 h时,涂覆量为2.5g m-2时,TiO2的光催化活性最高,在UV-Vis光照60 min对罗丹明B溶液的降解率可达80%。根据表征结果,催化剂呈现锐钛矿TiO2物相,随着热处理时间的继续增加,TiO2晶粒尺寸变大,TiO2比表面积减小,TiO2光催化活性降低。将TiO2溶胶涂覆在陶瓷表面得到自清洁陶瓷,随着涂覆量的增加,TiO2陶瓷涂层的光催化活性先增加再降低。并且,研究了自清洁陶瓷在空气净化方面对室内有害气体甲醛、氨等气体的净化。在紫外灯照射24 h后,室内空气中甲醛的去除率达到94.4%,对氨的去除率达到了90%,说明制备的TiO2溶胶具有较好的实用性。双组分电气石-TiO2复合催化剂研究结果表明:与纯TiO2相比,电气石-TiO2复合样品的光催化活性均具有不同程度的提高。当电气石掺杂量为20%时,催化剂表现出最优异的降解效果,UV-Vis光照60 min,降解率达到98.7%。表征分析表明,催化剂主要呈现锐钛矿TiO2物相,大尺寸基体与纳米颗粒紧密结合。随着电气石掺杂量的增加,TiO2结晶度下降,光催化活性先升高再降低。说明一定含量电气石的加入可提升TiO2的光催化活性。原因是电气石的自发极化电场可有效抑制TiO2光生电子和空穴的再复合,并使TiO2的紫外-可见漫反射吸收边发生红移,从而提高复合光催化剂的光催化活性。
袁晨晨[3]（2020）在《等离子体辅助二氧化钛复合电极的制备及性能研究》文中认为光电催化技术,因其具有处理效率高,无二次污染等优点,广泛用于废水处理,其关键技术在于光电催化剂的研发。而采用介质阻挡放电等离子体技术可进行材料改性,增加材料表面活性物种的引入,从而提升材料的光电性能。本文以水热法制备得到的二氧化钛纳米棒为基底,通过等离子体进行材料改性制备,以期提高复合电极对污染物的催化降解效率,并探究其作用机理。首先对g-氮化碳（g-C3N4）和氧化银（Ag2O）粉末进行介质阻挡放电等离子体（DBD）改性,以两步沉积法得到g-氮化碳氧化银二氧化钛纳米棒（g-C3N4/Ag2O/TiO2-NRs）电极。通过改变介质阻挡放电（DBD）等离子体处理时间（0、5、10、20 min）,发现g-C3N4和Ag2O粉末各自改性5 min得到的三元电极具有最好的光电性能。通过XPS和XRD分析未经等离子体处理以及处理后的三元复合电极,表明等离子体处理过程中能诱导产生大量含氧活性物质,作用于复合材料,改变材料的表面化合价态,从而提高三元复合电极的光电性能。以苯酚水溶液为处理目标,g-C3N4/Ag2O/TiO2-NRs电极为工作电极,建立光电催化反应体系,在pH=3和pH=5.85两种条件下,研究等离子体处理时间、不同催化方式、不同复合电极、外加偏压等因素对污染物处理效果的影响。降解反应进一步表明两种粉末均改性5 min时对苯酚的去除效果最好,反应经过2 h后,苯酚去除率在pH=3时达到73.27%,pH=5.85时为58.54%。酸性条件下,在光催化反应中能产生羟基自由基,促进苯酚的降解。考虑能耗问题,确定3 V、pH=3的光电催化方式为最佳反应条件。通过六价铬的加入研究电子转移情况,结果表明,在该反应体系中,Cr（VI）的添加不会改善电子向阴极的转移。通过活性成分研究,表明主要活性成分是O2?-和?OH,以此为基础,探究了g-C3N4/Ag2O/TiO2-NRs电极可能的光电催化降解苯酚的机理。对于三元电极材料,通过改变金属氧化物,采用储量丰富的四氧化三锰（Mn3O4）替代贵金属Ag2O作为电荷传输介质,制备得到g-C3N4/Mn3O4/TiO2-NRs电极。通过SEM和XPS表征,表明Mn3O4成功负载在TiO2-NRs上。通过光电流分析,发现等离子体改性Mn3O4粉末并没有对光电催化性能起到明显的提升作用。以苯酚为目标污染物,考察了不同催化方式、不同复合电极、不同外加偏压、不同溶液初始pH值、不同污染物初始浓度等因素对催化效果的影响。实验表明,g-C3N4改性5 min,Mn3O4未改性的g-C3N4-5/Mn3O4/TiO2-NRs电极在外加偏压为3 V,溶液初始pH=5.85时,经过2 h的光电催化反应,对初始浓度为10 mg/L的苯酚的降解率为70.41%。在此基础上,本文着眼于等离子体技术一步沉积合成氧化铈二氧化钛纳米棒（CeO2/TiO2-NRs）电极。通过XRD和TEM分析,复合材料主要以CeO2（111）晶面形式存在。控制输入电压以及沉积时间对电极材料的光电催化性能有明显影响,其中放电电压为45 V,沉积时间为10 min时,制得的CeO2/TiO2-NRs复合电极光电性能最好,施加偏压0.6 V的紫外-可见光光电流密度相较单一的TiO2-NRs增强了约5倍。以苯酚为目标污染物,考察CeO2/TiO2-NRs电极的催化降解效果。结果表明,外加偏压3 V,溶液初始pH=5.85,苯酚初始浓度为10 mg/L时,经过2 h的光电催化反应,对苯酚的降解率为79.48%。循环实验结果表明CeO2/TiO2-NRs电极具有良好的稳定性。通过对三个材料的改性制备分析,发现等离子体技术能促进光电材料的催化性能,原因在于等离子体技术放电过程中诱导材料表面产生大量含氧活性物质。同时,利用等离子体技术制备复合电极材料,有效缩短了电极的制备流程。本文所得三个电极材料均具有稳定高效的降解性能,为DBD技术在环境以及材料领域的研究提供了一定的理论基础。
梁健,梁耀龙,唐奇,张缇[4]（2014）在《TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究》文中研究说明以钛酸四丁酯、乙醇为原料,通过溶胶—凝胶法制备了TiO2纳米粉体,并采用XRD、TEM等手段对样品进行结构表征。XRD结果表明,TiO2纳米粉体晶相为锐钛矿型,平均粒径大约为6-12nm。样品对甲基橙溶液进行了降解实验,实验结果显示,TiO2纳米粉体对甲基橙的光催化作用明显。最佳制备工艺条件为:钛酸丁酯与乙醇的体积比为1∶11,在pH值为2-3下,搅拌2小时,在500℃下煅烧。
常新园[5]（2013）在《改性泡沫镍基材料的制备及催化性能研究》文中指出21世纪三大支柱产业：材料、能源、信息。泡沫镍作为一种新型的功能材料，是将金属镍经过高科技深加工制成泡沫海绵状多孔发泡金属，其具有三维全贯通网孔结构，孔隙约为1-2mm，骨架中空并以冶金状态彼此交连，具有孔隙度高、体密度小、抗热冲击、固有的抗拉强度和比表面积大等优点。泡沫镍具有很强的耐碱腐蚀性和特有的网状结构，电解水时，电流密度小，析氢过电位低而被用来电解分离氢同位素。泡沫镍不但孔隙率高，稳定性好而且还具有良好的机械加工性能、以及良好的流体力学性能等特性，可以使水或气体顺利通过，从而可被用作光催化剂载体。本文主要研究泡沫镍在光、电催化领域的应用，尤其是在电催化析氢和光催化载体方面展开研究。本论文的主要研究工作如下：（1）催化材料的制备；对泡沫镍进行改性，使用霍尔槽对泡沫镍阴极试镀，得出泡沫镍作为阴极材料电沉积银的合适电流密度，采用恒电流复合镀法在泡沫镍上沉积了TiO2、ZrO2、Pt-C掺杂的Ag镀层得到Ni/Ag-TiO2、Ni/Ag-ZrO2和Ni/Ag-Pt-C电催化材料。TiO2不但具有光催化性能，同时在电催化析氢方面也具有催化性能，所以Ni/Ag-TiO2在本文中既作为电催化材料又作为光催化材料。通过Tafel和EIS分析了Ni/Ag-TiO2、Ni/Ag-ZrO2和Ni/Ag-Pt-C的电化学性能；在30%氢氧化钾水溶液中，掺杂后的Ni/Ag-TiO2、Ni/Ag-ZrO2和Ni/Ag-Pt-C电催化材料的耐碱腐蚀性能比只电沉积银所得的Ni/Ag材料更好。使用同样的复合镀方法制备了TiO2、ZnO2、WO3掺杂的Ag镀层得到Ni/Ag-TiO2、Ni/Ag-ZnO2和Ni/Ag-WO3光催化材料。使用SEM和TEM分析了Ni/Ag-TiO2、Ni/Ag-WO3和Ni/Ag-ZnO光催化材料的表面形貌和元素组成。（2）分离系数测试系统的建立及应用；本文中采用CAD设计用于电解碱性混合水溶液的电解槽。使用MnCl2对γ-Al2O3进行改性制得色谱柱填料。以自制的填料填充不锈钢色谱柱制得分析柱和参比柱。设计加延长管的液氮低温冷却的参比-分析双柱（L:5m, Φ内:3mm, Φ外:5mm），以惰性气体氦气作为载气驱动H2、HD和D2通过分离柱被分离后使用TCD检测器分析检测。电解H2O和D2O制备H2和D2并配制标准样品。拟合H2、HD和D2的气相工作曲线。使用上述的改性泡沫镍基电极材料电解KOH质量分数为30%的H2O-D2O混合水溶液分离其中氕氘。使用上述的低温洗提色谱对电解产生的H2、HD和D2进行定量检测并计算其中的氕氘比。采用红外分光光度法检测KOH质量分数为30%的H2O-D2O混合水溶液电介质中的H2O和D2O并计算其中的氕氘比。计算该电解条件下所使用的电极材料的分离系数。（3）改性泡沫镍基光催化材料的光催化性能评价；建立光催化性能评价体系。使用主波长为254mn紫外灯作为光催化反应光源。在常温常压下，制作光催化反应装置，并以甲苯和二甲苯为室内空气污染物模拟室内环境。使用GC（FID检测器）定量检测甲苯和二甲苯并绘制工作曲线。在光催化反应装置内以Ni/Ag-WO3、Ni/Ag-ZnO2和Ni/Ag-TiO2作为光催化材料进行光催化降解试验，使用气相色谱监测污染物浓度。研究反应物初始浓度、湿度对污染物去除效率的影响。提出降解甲苯的动力学模型，初步分析影响光催化降解效率的一些因素；如光催化剂的禁带宽度、降解湿度、温度、和光照强度等。最后对这三种光催化材料的催化性能进行评价。
张锋[6]（2011）在《光催化-BAF联合工艺降解水体中2，4-二硝基苯酚》文中研究指明TiO2具有较高的光催化活性,较高的化学稳定性和热稳定性,容易得到,本身又不具有毒性,对环境没有负面影响,对难生物降解的物质催化彻底,已经成为最引人注目的环境净化材料之一,在环保领域的应用得到了广泛的研究。但由于TiO2的种种限制,目前很难真正的应用于工业化的废水处理工程中,主要限制有光响应范围太窄（只对λ<387 nm的紫外光响应）和使用后难回收再利用。目前主要的研究大多是制备纳米TiO2溶胶和粉末,难以回收,也有负载型光催化剂的研究,但也存在载体的稳定性不足和催化剂薄膜脱落的问题,而改性则主要是提高光催化活性。本试验采用溶胶-超声共融-凝胶-滴油造粒法制备粒径0.5～2mm的TiO2-Al2O3复合微球光催化剂。制备了不同Ti/Al摩尔比,不同煅烧温度下的复合光催化剂,对催化剂样品进行了XRD分析,确定不同煅烧温度对TiO2-Al2O3晶型的影响。取其中一种比例和煅烧温度下的催化剂作为降解反应的催化剂,以具有生物毒性的2,4-二硝基苯酚（2,4-DNP）作为模型污染物,以紫外杀菌灯作为光源,检验催化剂的光催化活性。对不同浓度的2,4-二硝基苯酚模拟废水进行光催化降解、BAF生物降解、光催化-BAF联合降解试验,对比了单独处理与联合处理的特点,采用UV-vis、HPLC对水样进行了分析,观察2,4-二硝基苯酚降解情况。XRD分析表明,Al的加入明显提高了TiO2的相变温度,850℃下才发生了由锐钛矿型向金红石型的转变,TiO2:Al2O3<1:2时,没有Al2O3的衍射峰出现,说明Al2O3可能以非晶体状分散在TiO2的表面上。水样HPLC图谱表明,光催化和生物降解方法都检测到了一种主要的中间产物,有的检测出有几种产物。UV-vis图谱表明,降解过程中首先发生脱硝基反应,硝基被羟基替换。光催化过程中pH的降低表明反应过程中有羧酸类的中间产物产生,表明苯环被打断。降解的主要过程可能是：替换硝基-开环-彻底氧化,最终的产物为N03-、CO2、H2O。催化试验结果表明,制备的催化剂具有较好的紫外光催化活性,且使用后容易从水溶液中分离。以光催化作为预处理,联合BAF生物降解,光催化的中间产物,使微生物对有毒废水具有更好的适应性,2,4-二硝基苯酚的降解速率相对于单独生物降解大大提升,显着缩短了降解时间。
白亚楠[7]（2011）在《Ni-纳米TiO2复合镀层的制备与性能研究》文中认为由于纳米材料的加入,纳米复合镀层的硬度、耐磨性、耐蚀性,等性能均有所提高。在众多的纳米材料中,纳米TiO2具有活性高、热稳定性好、无毒、成本低,等优点,因此常被用作一种优异的光催化剂使用。研究纳米TiO2固载化方法可扩展纳米TiO2的应用,电沉积制备复合镀层是一种很有发展前途的纳米TiO2固载化方法。本论文采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2,采用电沉积法制备Ni-纳米TiO2复合镀层,并对复合镀层的结合力、硬度、耐蚀性以及光催化性能等进行了研究。本文的主要研究结果如下:以钛酸四丁酯为钛源,无水乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备的纳米TiO2平均粒径小于60nm。在500℃600℃煅烧制备得到的TiO2粉末是金红石型和锐钛矿型的混合物,其中主要为锐钛矿型。纳米TiO2在瓦特镀镍液中的分散性可通过电镀液的吸光度小大进行表征,吸光度越大则分散性相对较好。在特征波长是430nm时,镀液温度30℃45℃,pH值4.05.0,添加阳离子表面活性剂DMF,采用频率为40KHz的超声波超声20min的条件下,纳米TiO2在镀液中的分散性良好。通过金相显微镜、扫描电镜及XRD分析可知,Ni-纳米TiO2复合镀层为纳米TiO2与Ni共沉积的复合镀层,复合镀层表面均匀、致密、光泽、无裂纹,与基体结合良好,复合镀层的耐蚀性优于纯镀镍层,复合镀层的平均维式硬度可达600Hv。实验制备的Ni-纳米TiO2复合镀层对不同浓度目标降解物的光催化实验表明,在光催化初始阶段（90min）内复合镀层的降解效率最高。在120min内,纳米TiO2复合镀层对亚甲基蓝溶液的降解率达到65.3%;对于甲基橙溶液,其降解率为42.5%;而对于溴酚蓝溶液的降解率则为24.5%。
朱曜峰[8]（2010）在《碳纤维负载TiO2复相光催化材料的研究》文中认为二氧化钛的负载化和催化活性的进一步提高,是扩大光催化材料实用化范围的关键所在。本论文选用聚丙烯腈基碳纤维（PAN-CF）为载体,探索合适的溶胶凝胶工艺,通过浸渍涂覆技术制备碳纤维负载二氧化钛薄膜光催化复合材料,并重点研究TiO2薄膜结构及改性对碳纤维负载TiO2复相光催化材料催化性能的影响。首先,以Ti（OC4H9）4-C2H5OH-H2O体系的全相图为理论依据,采用不同的溶胶体系及热处理工艺制备不同的TiO2/CF光催化材料,并对材料结构与性能进行表征,结果表明:溶胶浓度影响制备材料的形态结构、CF对TiO2的负载率及负载牢度;溶胶的浓度和退火温度对制备材料的催化活性有明显的影响。Ti浓度为0.5M的溶胶制备的TiO2/CF负载牢度好,负载率高,催化活性好。另外,考虑碳纤维的热稳定性,以退火温度为600℃下保温2h,升温速率为23℃/min,为最佳的热处理工艺。其次,为了充分利用载体的吸附性能,以提高TiO2/CF光催化材料的催化活性,以聚乙二醇（PEG）为模板剂改性钛溶胶,制备了多孔TiO2/CF光催化材料,研究了多孔TiO2/CF光催化复合材料对甲基橙溶液及品红溶液的吸附性能,以及复合材料对甲基橙溶液的光催化性能,结果表明:多孔TiO2/CF光催化材料对甲基橙染料及品红染料的吸附符合准二级动力学方程,且吸附量随PEG分子量的增大而增加;PEG分子量为2000时,与TiO2/CF相比,对甲基橙溶液的光催化效率有了一定的提高。再次,采用溶胶凝胶法及浸渍涂覆技术分别制备了碳纤维负载TiO2/SnO2双层结构薄膜光催化材料（TiO2/SnO2 /CF）及碳纤维负载SnO2-TiO2混合型薄膜光催化材料（SnO2 -TiO2/CF）。结果表明:TiO2/SnO2双层薄膜有效提高了材料的催化活性,与TiO2/CF相比,TiO2/SnO2 /CF对甲基橙溶液的光催化降解效率提高了13.3%;而对于混合型的SnO2-TiO2/CF,当SnO2含量为20%时,SnO2 -TiO2/CF比TiO2/CF催化活性有了明显提高,对酸性橙Ⅱ溶液催化降解效率提高了近60%。最后,提出了通过简单的氧化还原技术,对载体表面进行贵金属Pd修饰的方法,提高碳纤维负载二氧化钛光催化的材料（TiO2/ Pd-CF）的催化性能,结果表明TiO2/ Pd-CF催化活性比TiO2/CF有很大的提高,且当Pd粒子的沉积量为10.8mg/g时,对酸性橙Ⅱ溶液催化效果提高了70%以上,为提高负载型光催化材料提供了新思路。
罗进飞[9]（2009）在《光催化降解五氯苯酚过程及数值模拟研究》文中认为五氯苯酚是一种典型的有机氯农药,属于持久性有机污染物,对人类和环境具有很大的危害,对五氯苯酚处理技术的研究一直是国际关注的热点。本文采用了光催化降解技术来处理废水中的五氯苯酚,从光催化降解影响因素、降解过程分析以及工艺开发和过程数值模拟等方面进行了系统的研究。通过五氯苯酚在催化剂表面吸附等温线的测定,得到五氯苯酚在催化剂表面的吸附符合Langmuir吸附方程并获得相应吸附特性参数;推导得到了低浓度时五氯苯酚光催化降解的一级动力学方程;通过对五氯苯酚光催化降解过程的研究,检测到三种五氯苯酚光催化降解的中间体,分别为2,3,4,5-四氯酚、2,3,4,6-四氯酚和2,5-二氯酚。考察了溶液的pH值、催化剂投加量、紫外灯光强、曝气流速和过硫酸钾投加量对光催化降解五氯苯酚的影响进行研究,发现在光催化降解水中五氯苯酚过程中,溶液pH值越大越利于降解反应进行,紫外灯光强越大降解越快,而曝气流速、催化剂投加量和过硫酸钾投加量分别存在较优值。通过TOC的检测和亚甲基兰的退色反应验证了超声波对光催化降解五氯苯酚有明显的协同促进作用。将超声、光催化和微滤膜有机结合,开发出新型的膜外置式超声协同光催化反应器,并利用响应面实验设计方法获得应用该反应器光催化降解五氯苯酚在TiO2投加量0.97g,气体流速0.19m3·h-1,K2S2O8投加量17.00mg的操作条件下降解效率最高,降解率可达98.6%。分析光催化降解五氯苯酚反应所具有的动力学特点,结合反应速率表达式的分析,采用计算流体力学的方法对该光催化反应进行数值模拟,并利用实验数据对模拟结果的可信度进行了验证。在此基础上选用两相流模型对反应器内流场和质量场进行模拟计算,结果得到单股上方进料的方式要优于单股下方进料的方式;单股倾斜进料时,60°夹角进料的方式最佳。
钱进[10]（2007）在《粉煤灰微珠负载纳米二氧化钛光催化剂制备及光催化性能研究》文中进行了进一步梳理自从1972年Fujishima和Honda发现TiO2电极具有光解水的特性以来，TiO2在去除各种环境介质中难降解污染物方面，表现出了强氧化性、污染物矿化完全优点，然而由于TiO2是宽禁带半导体，只能响应短波长的紫外线部分（约占太阳能的5％），而太阳光谱中占绝大多数的可见光部分（能量约占45％）则未能有效利用。因此如何高效地利用自然光进行光催化反应，开发能够被可见光激发的光催化剂正日益引起人们的兴趣。而近年来掺杂TiO2被认为是能有效光解水和降解有机污染物的可见光催化剂。实验以钛酸丁酯为钛源，以粉煤灰分离出来的微珠为载体，用溶胶凝胶法制备了粉煤灰微珠负载TiO2光催化剂，通过XRD，SEM技术对粉煤灰微珠负载TiO2光催化剂的晶型结构和形貌进行了表征，用紫外可见吸收光谱、X射线衍射等分析技术对粉煤灰微珠负载TiO2光催化剂进行了表征。以亚甲基蓝为目标降解染料，考察了TiO2负载量、催化剂用量、热处理温度等不同条件下催化剂的光催化活性。实验证明负载一次，热处理温度为500℃时催化剂降解了80％的染料。同时通过搀杂AgNO3或MoS2纳米管来提高YiO2的活性和吸收光谱的范围以考察其活性的改变。结果表明，用粉煤灰微珠为载体所制得的TiO2光催化剂对于亚甲基蓝具有较好的光催化降解效果，而相同条件下搀杂0.4wt％AgNO3及MoS2纳米管的TiO2催化剂降解相同染料效果更佳，一小时内降解量大于99％，并对纳米YiO2的光催化作用机理，对纳米TiO2的负载方法、原理和效果作了综合评述。
二、TiO_2光催化剂的应用及其关键技术（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、TiO_2光催化剂的应用及其关键技术（论文提纲范文）
（1）石墨烯基钴掺杂二氧化钛的制备及光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 挥发性有机物(VOCs)的简介 |
| 1.1.1 VOCs定义、种类、来源与危害 |
| 1.1.2 VOCs治理技术的现状与发展 |
| 1.2 TiO_2光催化改性的研究现状 |
| 1.2.1 金属元素掺杂改性 |
| 1.2.2 非金属离子掺杂改性 |
| 1.2.3 共掺杂改性 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究的主要内容 |
| 1.3.2 研究的技术路线 |
| 第二章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验试剂及药品 |
| 2.2 实验仪器及设备 |
| 2.3 实验样品的表征 |
| 2.3.1 SEM表征 |
| 2.3.2 XRD表征 |
| 2.3.3 EDX表征 |
| 2.3.4 UV-Vis表征 |
| 2.3.5 BET表征 |
| 2.3.6 PL表征 |
| 2.3.7 XPS表征 |
| 2.4 实验方法及内容 |
| 2.4.1 Co-TiO_2/RGO光催化剂的制备 |
| 2.4.2 光催化剂的性能测试 |
| 第三章 Co改性TiO_2/RGO光催化剂制备及性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Co-TiO_2/RGO光催化剂的制备 |
| 3.2.1 前驱液的制备 |
| 3.2.2 纺丝液的制备 |
| 3.2.3 PVP/Co-TiO_2纤维的制备 |
| 3.2.4 Co-TiO_2纤维的制备 |
| 3.2.5 Co-TiO_2/RGO气凝胶的制备 |
| 3.2.6 最佳光催化剂的制备 |
| 3.3 样品表征分析与讨论 |
| 3.3.1 SEM分析 |
| 3.3.2 EDX分析 |
| 3.3.3 XRD分析 |
| 3.3.4 UV-Vis分析 |
| 3.3.5 BET分析 |
| 3.3.6 PL分析 |
| 3.3.7 XPS分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光催化剂降解甲苯气体的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光催化体系的建立 |
| 4.3.1 目标降解物的选择 |
| 4.3.2 光照波长的选择 |
| 4.3.3 光催化反应装置 |
| 4.3.4 实验反应流程 |
| 4.3 挥发性有机气体的分析方法 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.5.1 Co掺杂量的影响 |
| 4.5.2 煅烧温度的影响 |
| 4.5.3 气体停留时间的影响 |
| 4.5.4 相对湿度的影响 |
| 4.5.5 不同光催化剂及其负载量的影响 |
| 4.5.6 光催化降解甲苯的机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（2）氧化钛/电气石溶胶与多孔陶瓷涂层的制备及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 自清洁陶瓷的研究背景及现状 |
| 1.2 纳米TiO_2光催化机理及应用 |
| 1.2.1 纳米TiO_2光催化机理 |
| 1.2.2 纳米TiO_2光催化技术的应用 |
| 1.3 纳米TiO_2光催化性能的提高 |
| 1.3.1 非金属掺杂 |
| 1.3.2 金属掺杂 |
| 1.3.3 金属-非金属共掺杂 |
| 1.3.4 染料敏化 |
| 1.3.5 半导体复合 |
| 1.3.6 粘土矿物复合 |
| 1.4 电气石的特性与开发利用现状 |
| 1.4.1 电气石的基本特性 |
| 1.4.2 电气石矿物材料的特性 |
| 1.4.3 电气石的应用 |
| 1.4.4 电气石复合光催化剂的研究现状 |
| 1.5 TiO_2自清洁陶瓷制备工艺 |
| 1.5.1 沉积方法 |
| 1.5.2 热处理 |
| 1.6 TiO_2自清洁陶瓷性能评价 |
| 1.6.1 瓷砖表面TiO_2涂层的附着力 |
| 1.6.2 陶瓷砖的外观 |
| 1.6.3 瓷砖涂层的光催化性能 |
| 1.7 本文研究目的及研究内容 |
| 1.7.1 研究目的 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 1.7.3 创新点 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 药品与仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器与设备 |
| 2.2 测试和表征 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 扫描电镜 |
| 2.2.3 光致发光光谱 |
| 2.2.4 傅里叶红外光谱分析 |
| 2.2.5 紫外-可见漫反射光谱 |
| 2.2.6 比表面积及孔结构 |
| 2.3 TiO_2陶瓷涂层光催化性能表征 |
| 3 TiO_2自洁陶瓷涂层的制备与光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料制备与表征 |
| 3.2.1 基体材料的预处理 |
| 3.2.2 TiO_2溶胶的制备 |
| 3.2.3 TiO_2自洁陶瓷涂层及粉体的制备 |
| 3.2.4 TiO_2自清洁陶瓷空气净化效果检测 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同热处理温度TiO_2粉体表征 |
| 3.3.2 不同热处理时间TiO_2粉体表征 |
| 3.3.3 TiO_2自洁陶瓷涂层的光催化性能 |
| 3.3.4 TiO_2自洁陶瓷涂层的光催化活性稳定性 |
| 3.3.5 TiO_2自洁陶瓷涂层空气净化效果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 纳米TiO_2/电气石复合光催化剂的制备及光催化性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料制备与表征 |
| 4.2.1 材料的制备 |
| 4.2.2 电气石-TiO_2光催化剂的光催化性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 XRD表征 |
| 4.3.2 SEM表征 |
| 4.3.3 FT-IR表征 |
| 4.3.4 BET表征 |
| 4.3.5 紫外-可见漫反射光谱 |
| 4.3.6 光致发光光谱 |
| 4.3.7 电气石-TiO_2复合材料光催化性能研究 |
| 4.3.8 电气石-TiO_2复合自洁陶瓷涂层的光催化性能研究 |
| 4.3.9 涂层对陶瓷基体吸湿性能的影响 |
| 4.3.10 电气石提高TiO_2光催化效率的机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（3）等离子体辅助二氧化钛复合电极的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 苯酚污染废水概述 |
| 1.2.1 苯酚废水来源 |
| 1.2.2 苯酚废水的危害 |
| 1.2.3 苯酚废水的处理方法 |
| 1.3 TiO_2 体系催化材料的研究现状 |
| 1.3.1 TiO_2 催化原理 |
| 1.3.2 提高TiO_2 催化活性的方法 |
| 1.4 等离子体技术简介 |
| 1.4.1 等离子体技术概况 |
| 1.4.2 等离子体技术在环境领域中的应用 |
| 1.5 论文研究目的、意义及内容 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 等离子体改性g-C_3N_4/Ag_2O/TiO_2-NRs电极的制备、表征及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及仪器设备 |
| 2.2.2 g-C_3N_4/Ag_2O/TiO_2-NRs电极的制备 |
| 2.2.3 g-C_3N_4/Ag_2O/TiO_2-NRs电极的改性装置 |
| 2.2.4 等离子体放电功率计算 |
| 2.2.5 催化材料的表征 |
| 2.2.6 催化材料的光电化学性能研究 |
| 2.2.7 催化材料光电降解苯酚的实验方法 |
| 2.2.8 检测方法 |
| 2.3 g-C_3N_4/Ag_2O/TiO_2-NRs电极的表征 |
| 2.3.1 XRD分析结果 |
| 2.3.2 XPS分析结果 |
| 2.3.3 SEM和 EDS分析结果 |
| 2.3.4 TEM分析结果 |
| 2.3.5 UV-vis分析结果 |
| 2.4 g-C_3N_4/Ag_2O/TiO_2-NRs电极的光电化学性能研究 |
| 2.4.1 线性扫描伏安曲线分析 |
| 2.4.2 莫特-肖特基曲线分析 |
| 2.4.3 交流阻抗谱分析 |
| 2.4.4 IPCE分析 |
| 2.5 g-C_3N_4/Ag_2O/TiO_2-NRs电极光电催化降解苯酚的研究 |
| 2.5.1 等离子体处理时间对催化过程的影响 |
| 2.5.2 光/电/光电条件下的催化效果比较 |
| 2.5.3 电极对比 |
| 2.5.4 外加偏压的影响 |
| 2.5.5 pH值的影响 |
| 2.5.6 g-C_3N_4/Ag_2O/TiO_2-NRs电极的稳定性 |
| 2.6 g-C_3N_4/Ag_2O/TiO_2-NRs电极光电催化苯酚的机理研究 |
| 2.6.1 不同初始浓度Cr(Ⅵ)以及协同效果的探究 |
| 2.6.2 捕获剂对催化过程的影响 |
| 2.6.3 机理分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 等离子体改性g-C_3N_4/Mn_3O_4/TiO_2-NRs电极的制备、表征及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器设备 |
| 3.2.2 g-C_3N_4/Mn_3O_4/TiO_2-NRs电极的制备 |
| 3.2.3 催化材料的表征 |
| 3.2.4 催化材料的光电化学性能研究 |
| 3.2.5 催化材料光电降解苯酚的实验方法 |
| 3.2.6 检测方法 |
| 3.3 g-C_3N_4/Mn_3O_4/TiO_2-NRs电极的表征 |
| 3.3.1 XPS分析结果 |
| 3.3.2 SEM分析结果 |
| 3.3.3 UV-vis分析结果 |
| 3.4 g-C_3N_4/Mn_3O_4/TiO_2-NRs电极的光电化学性能研究 |
| 3.4.1 线性扫描伏安曲线 |
| 3.4.2 莫特-肖特基曲线分析 |
| 3.4.3 交流阻抗谱 |
| 3.5 g-C_3N_4/Mn_3_O4/TiO_2-NRs电极光电催化降解苯酚的研究 |
| 3.5.1 材料制备条件的优化 |
| 3.5.2 等离子体处理时间的影响 |
| 3.5.3 不同电极比对 |
| 3.5.4 光/电/光电条件下的催化效果比较 |
| 3.5.5 pH的影响 |
| 3.5.6 外加偏压的影响 |
| 3.5.7 协同效果的探究 |
| 3.6 g-C_3N_4/Mn_3O_4/TiO_2-NRs电极光电催化苯酚的机理研究 |
| 3.6.1 不同初始浓度Cr(Ⅵ)的影响 |
| 3.6.2 不同初始浓度苯酚的影响 |
| 3.6.3 捕获剂对催化过程的影响 |
| 3.6.4 机理分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 等离子体制备CeO_2/TiO_2-NRs电极的制备、表征及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及仪器设备 |
| 4.2.2 CeO_2/TiO_2-NRs电极的制备 |
| 4.2.3 等离子体放电功率计算 |
| 4.2.4 催化材料的表征 |
| 4.2.5 催化材料的光电化学性能研究 |
| 4.2.6 催化材料光电降解苯酚的实验方法 |
| 4.2.7 检测方法 |
| 4.3 CeO_2/TiO_2-NRs电极的表征 |
| 4.3.1 XRD分析结果 |
| 4.3.2 XPS分析结果 |
| 4.3.3 SEM分析结果 |
| 4.3.4 TEM分析结果 |
| 4.3.5 UV-vis分析结果 |
| 4.4 CeO_2/TiO_2-NRs电极的光电化学性能研究 |
| 4.4.1 线性扫描伏安曲线 |
| 4.4.2 莫特-肖特基曲线分析 |
| 4.4.3 交流阻抗谱 |
| 4.4.4 IPCE分析 |
| 4.4.5 稳定性分析 |
| 4.4.6 光生载流子复合速率分析 |
| 4.5 CeO_2/TiO_2-NRs电极光电催化降解苯酚的研究 |
| 4.5.1 等离子体处理条件的影响 |
| 4.5.2 不同电极比对 |
| 4.5.3 光/电/光电条件下的催化效果比较 |
| 4.5.4 pH的影响 |
| 4.5.5 外加偏压的影响 |
| 4.5.6 初始浓度的影响 |
| 4.5.7 CeO_2/TiO_2-NRs电极的稳定性 |
| 4.6 CeO_2/TiO_2-NRs电极光电催化苯酚的机理研究 |
| 4.6.1 捕获剂对催化过程的影响 |
| 4.6.2 机理分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表和交流的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 1 实验 |
| 1.1 样品的制备 |
| 1.2 样品的表征 |
| 2 结果分析与讨论 |
| 2.1 钛酸丁酯与乙醇的体积比对样品光催化性能的影响 |
| 2.2 p H值对样品光催化性能的影响 |
| 2.3 搅拌时间对光催化活性的影响 |
| 2.4 热处理温度对样品光催化性能的影响 |
| 3 结论 |
（5）改性泡沫镍基材料的制备及催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 泡沫镍概述 |
| 1.1.1 泡沫镍的制备方法 |
| 1.1.2 泡沫镍的性能参数 |
| 1.2 泡沫镍基电催化概述 |
| 1.3 泡沫镍基光催化现状 |
| 1.4 选题依据及研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 催化材料的制备与表征 |
| 2.1 电催化材料的制备及表征 |
| 2.1.1 主要原料及仪器 |
| 2.1.2 制备方法 |
| 2.1.3 霍尔槽的实验方法 |
| 2.1.4 碱性析氢环境中电催化材料耐蚀性分析 |
| 2.2 光催化材料的制备及表征 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 光催化材料制备 |
| 2.2.3 光催化材料的表征 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 电催化材料分离氢同位素性能评价 |
| 3.1 氢同位素分离概述 |
| 3.1.1 氢同位素分离方法 |
| 3.2 电催化评价方法的定义 |
| 3.3 电催化分离氢同位素评价方法原理 |
| 3.4 电催化分离性能评价方法建立 |
| 3.4.1 仪器及设备 |
| 3.4.2 电催化产物分离填充柱的制备 |
| 3.4.3 电催化过程液相中 n(OD)/n(OH)检测 |
| 3.4.4 电催化分离产物中 n(OD)/n(OH)检测 |
| 3.5 改性泡沫镍基材料电催化性能评价 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 光催化性能评价 |
| 4.1 室内 VOCS 介绍 |
| 4.1.1 室内 VOCs 的来源及危害 |
| 4.1.2 光催化氧化 VOCs 的研究现状 |
| 4.1.3 光催化氧化机理及影响因素 |
| 4.2 气相甲苯光催化降解实验 |
| 4.2.1 实验装置的设计 |
| 4.2.2 降解评价方法的建立 |
| 4.3 光催化活性测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（6）光催化-BAF联合工艺降解水体中2，4-二硝基苯酚（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 TiO_2研究 |
| 1.2.1 TiO_2光催化机理 |
| 1.2.2 TiO_2光催化的影响因素 |
| 1.2.3 基于TiO_2的负载型光催化剂 |
| 1.2.4 TiO_2掺杂改性 |
| 1.3 2,4-二硝基苯酚降解研究 |
| 1.4 曝气生物滤池 |
| 第2章 实验设计 |
| 2.1 实验用药品 |
| 2.2 实验用仪器 |
| 2.3 TiO_2-Al_2O_3复合微球光催化剂制备 |
| 2.4 曝气生物滤池的启动和运行 |
| 2.5 光催化反应 |
| 2.6 BAF降解反应 |
| 2.7 光催化预处理联合BAF降解反应 |
| 第3章 催化剂分析 |
| 第4章 试验结果与分析 |
| 4.1 光催化降解结果分析 |
| 4.1.1 光催化降解UV-vis分析 |
| 4.1.2 光催化降解HPLC分析 |
| 4.2 BAF降解结果分析 |
| 4.2.1 BAF降解UV-vis分析 |
| 4.2.2 BAF降解HPLC分析 |
| 4.3 联合降解结果分析 |
| 4.3.1 联合降解UV-vis分析 |
| 4.3.2 联合降解HPLC分析 |
| 第5章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）Ni-纳米TiO2复合镀层的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 复合电镀 |
| 1.2 纳米复合电镀 |
| 1.2.1 纳米复合电镀发展现状 |
| 1.2.2 纳米复合电镀影响因素 |
| 1.2.3 复合电镀的沉积机理与模型 |
| 1.3 纳米Ti0_2 的应用 |
| 1.3.1 Ti0_2 光催化原理 |
| 1.3.2 Ti0_2 的光催化性能及应用 |
| 1.4 研究意义及主要内容 |
| 1.4.1 研究背景及意义 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 第2章 溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 溶胶-凝胶法的实验原理 |
| 2.1.2 溶胶凝胶法制备纳米Ti0_2 反应机理 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 实验步骤及装置 |
| 2.2.3 实验表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 初步实验配方的确定 |
| 2.3.2 溶液滴加速率对制备Ti0_2 的影响 |
| 2.3.3 温度对制备Ti0_2 的影响 |
| 2.3.4 乙醇加入量制备Ti0_2 的影响 |
| 2.3.5 煅烧温度对制备Ti0_2 的影响 |
| 2.3.6 煅烧时间对制备Ti0_2 的影响 |
| 2.3.7 三乙醇胺的加入量对制备Ti0_2 的影响 |
| 2.3.8 聚乙二醇加入量对制备Ti0_2 的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 纳米Ti0_2在镀液及镀层中的分散研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品和仪器 |
| 3.2.2 特征吸收波长的确定 |
| 3.2.3 吸光度的测定 |
| 3.2.4 前处理工艺流程 |
| 3.2.5 复合镀层的制备 |
| 3.2.6 镀层成分结构分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 特征波长的确定 |
| 3.3.2 超声波对纳米Ti0_2 分散性能影响 |
| 3.3.3 镀液温度对纳米Ti0_2 的分散性能的影响 |
| 3.3.4 表面活性剂对纳米Ti0_2 的分散性能的影响 |
| 3.3.5 pH 对纳米Ti0_2 的分散性能的影响 |
| 3.3.6 Ni-纳米Ti0_2 复合镀层的X 射线分析 |
| 3.3.7 纳米Ti0_2 复合镀层的表面形貌 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ni-纳米Ti0_2复合镀层的性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品和仪器 |
| 4.2.2 复合镀镀液成分及工艺参数 |
| 4.2.3 复合镀层硬度的影响因素 |
| 4.2.4 复合镀层其它性能的测定 |
| 4.2.5 复合镀层光催化性能及吸附性能研究 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 纳米Ti0_2 复合镀层结合力测试 |
| 4.3.2 纳米Ti0_2 复合镀层耐蚀性测试 |
| 4.3.3 表面活性剂对复合镀层硬度的影响 |
| 4.3.4 阴极电流密度对复合镀层硬度的影响 |
| 4.3.5 镀液温度对复合镀层硬度的影响 |
| 4.3.6 pH 对复合镀层硬度的影响 |
| 4.3.7 纳米Ti0_2 添加量对复合镀层硬度的影响 |
| 4.3.8 吸附时间对复合镀层吸附率的影响 |
| 4.3.9 纳米添加量对复合镀层光催化性能的影响 |
| 4.3.10 复合镀层光催化性能的正交实验 |
| 4.3.11 复合镀层对不同浓度染料的降解能力比较 |
| 4.3.12 复合镀层对不同染料的降解能力比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）碳纤维负载TiO2复相光催化材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 图表索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 二氧化钛光催化材料 |
| 1.2.1 Ti0_2 光催化原理 |
| 1.2.2 Ti0_2 光催化材料的制备 |
| 1.2.3 Ti0_2 光催化活性影响因素 |
| 1.2.4 Ti0_2 光催化材料改性技术 |
| 1.2.5 Ti0_2 光催化动力学 |
| 1.3 二氧化钛光催化材料的载体 |
| 1.3.1 硅质类 |
| 1.3.2 金属类 |
| 1.3.3 碳质类 |
| 1.4 光催化材料在环境保护中的应用 |
| 1.4.1 污水处理中的应用 |
| 1.4.2 空气净化中的应用 |
| 1.5 论文研究的目的和意义 |
| 1.5.1 论文研究的意义 |
| 1.5.2 论文研究的目的 |
| 第2章 Sol-Gel 制备碳纤维负载Ti0_2光催化材料 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料及试剂 |
| 2.2.2 碳纤维表面处理 |
| 2.2.3 碳纤维负载Ti0_2 薄膜的制备 |
| 2.2.4 材料的性能测试分析及表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Ti0_2/CF 光催化材料形貌表征 |
| 2.3.2 Ti0_2 干凝胶的热重分析 |
| 2.3.3 碳纤维热稳定性分析 |
| 2.3.4 Ti0_2 晶相分析 |
| 2.3.5 材料的负载牢度测试 |
| 2.3.6 Ti0_2/CF 光催化活性测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 碳纤维负载Ti0_2多孔薄膜光催化材料的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料及试剂 |
| 3.2.2 碳纤维负载Ti0_2 多孔薄膜的制备 |
| 3.2.3 材料的性能测试分析及表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ti0_2/CF 光催化材料形貌表征 |
| 3.3.2 Ti0_2 晶相分析 |
| 3.3.3 PEG 改性对Ti0_2/CF 吸附性能的影响 |
| 3.3.4 多孔Ti0_2/CF 的吸附动力学分析 |
| 3.3.5 多孔Ti0_2/CF 的光催化性能表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 碳纤维负载Ti0_2SnO_2耦合型光催化材料的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料及试剂 |
| 4.2.2 耦合型光催化复合材料的制备 |
| 4.2.3 材料的性能测试分析及表征 |
| 4.3 Ti0_2/SnO_2/CF 复合材料结构性能分析 |
| 4.3.1 叠层结构薄膜形貌 |
| 4.3.2 SnO_2/CF 表面元素分析 |
| 4.3.3 材料晶型结构分析 |
| 4.3.4 Ti0_2/SnO_2/CF 光催化活性 |
| 4.4 SnO_2-Ti0_2/CF 复合材料结构性能分析 |
| 4.4.1 混合结构薄膜形貌表征 |
| 4.4.2 材料晶型结构分析 |
| 4.4.3 红外表征分析 |
| 4.4.4 紫外可见漫反射测试 |
| 4.4.5 SnO_2-Ti0_2/CF 光催化活性 |
| 4.4.6 SnO_2-Ti0_2/CF 的重复使用效果评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Ti0_2/ Pd-CF 固定化光催化材料的制备 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料及试剂 |
| 5.2.2 Ti0_2/ Pd-CF 复合材料的制备 |
| 5.2.3 材料的性能测试分析及表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Pd 修饰碳纤维表面形貌 |
| 5.3.2 Ti0_2 晶型结构分析 |
| 5.3.3 原子吸收光谱测定Pd 沉积量 |
| 5.3.4 Pd 修饰Ti0_2/CF 光催化性能测试 |
| 5.3.5 循环使用对材料的性能评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的论文和专利 |
| 致谢 |
（9）光催化降解五氯苯酚过程及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 持久性有机污染物（POPs）的概况及危害 |
| 1.1.1 确定持久性有机污染物（POPs）的标准 |
| 1.1.2 持久性有机污染物（POPs）的危害 |
| 1.1.3 持久性有机污染物（POPs）在我国污染状况 |
| 1.1.4 持久性有机污染物（POPs）的治理技术 |
| 1.1.5 五氯苯酚的概况及危害 |
| 1.1.6 五氯苯酚样品预处理及分析方法 |
| 1.2 光催化氧化技术 |
| 1.2.1 高级氧化技术的发展及其特点 |
| 1.2.2 光催化技术的发展 |
| 1.2.3 影响光催化效果的因素 |
| 1.2.4 光催化氧化的机理 |
| 1.2.5 光催化氧化技术与其它技术联用 |
| 1.3 光催化反应器的选型 |
| 1.3.1 均相反应器 |
| 1.3.2 非均相反应器 |
| 1.4 光催化反应器与膜分离联合技术 |
| 1.4.1 膜分离技术在水处理方面的应用概况 |
| 1.4.2 膜技术在光催化氧化技术中的应用概况 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 光催化降解水中五氯苯酚的实验研究 |
| 2.1 五氯苯酚样品处理 |
| 2.1.1 主要试剂和仪器 |
| 2.1.2 分析条件 |
| 2.1.3 预处理方法的确定 |
| 2.1.4 标准曲线 |
| 2.2 五氯苯酚在催化剂表面的吸附 |
| 2.2.1 平衡吸附类型研究 |
| 2.2.2 吸附量的确定 |
| 2.3 光催化降解五氯苯酚的动力学研究 |
| 2.3.1 多相催化反应 |
| 2.3.2 方程的动力学推导 |
| 2.3.3 一级反应动力学方程的验证 |
| 2.4 光催化降解效果及中间体检测 |
| 2.4.1 降解效果的TOC 检测和脱氯效果的检测 |
| 2.4.2 光催化降解五氯苯酚过程中间体的检测 |
| 2.5 反应条件对光催化降解五氯苯酚的影响 |
| 2.5.1 催化剂用量对光催化降解五氯苯酚的影响 |
| 2.5.2 光强对光催化降解五氯苯酚的影响 |
| 2.5.3 pH 值对光催化降解五氯苯酚的影响 |
| 2.5.4 不同曝气量对光催化降解五氯苯酚的影响 |
| 2.5.5 加入过硫酸钾K_2S_2O_8量对光催化降解五氯苯酚的影响 |
| 2.6 超声协同光催化降解五氯苯酚的实验研究 |
| 2.6.1 超声协同对光催化降解五氯苯酚的影响 |
| 2.6.2 降解效果的TOC 检验 |
| 2.6.3 超声协同光催化羟基自由基生成实验 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 五氯苯酚光催化工艺研究 |
| 3.1 五氯苯酚光催化装置的建立 |
| 3.1.1 概述 |
| 3.1.2 反应装置的建立 |
| 3.2 中空纤维膜单元 |
| 3.2.1 中空纤维膜穿透实验 |
| 3.2.2 中空纤维膜系统产水速率的控制 |
| 3.3 光催化降解水中五氯苯酚反应条件优化实验 |
| 3.3.1 实验主要试剂、仪器和实验方法 |
| 3.3.2 响应面实验设计方法 |
| 3.3.3 响应面法拟合与分析原理 |
| 3.3.4 响应面实验设计及模型拟合 |
| 3.3.5 结果与讨论 |
| 3.3.6 模型的验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光催化反应的反应动力学研究及其模拟计算 |
| 4.1 反应机理 |
| 4.2 反应动力学 |
| 4.3 反应模型 |
| 4.3.1 源项 |
| 4.3.2 源项系数 |
| 4.4 前处理 |
| 4.4.1 几何结构及网格划分 |
| 4.4.2 进料性质 |
| 4.4.3 反应源项的确定 |
| 4.4.4 设置步骤 |
| 4.5 模拟结果与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 反应器内两相流场的CFD 模拟及反应器结构优化 |
| 5.1 多相流模型 |
| 5.2 前处理 |
| 5.3 模拟结果分析 |
| 5.3.1 速度流线图 |
| 5.3.2 催化剂体积分率 |
| 5.4 反应器结构优化 |
| 5.4.1 方案一——单股倾斜进料 |
| 5.4.2 方案二——两股进料 |
| 5.4.3 基于最佳降解率的反应器优化结构 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）粉煤灰微珠负载纳米二氧化钛光催化剂制备及光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 光催化反应原理 |
| 1.2 纳米材料简介 |
| 1.3 半导体光催化剂的改性技术 |
| 1.3.1 耦合半导体 |
| 1.3.2 金属沉积 |
| 1.3.3 离子修饰 |
| 1.3.4 半导体的光敏化 |
| 1.3.5 半导体表面螯合和衍生 |
| 1.3.6 掺杂非金属 |
| 1.3.7 纳米TiO_2的制备 |
| 1.4 制备负载型纳米TIO_2 |
| 1.4.1 载体的选择 |
| 1.4.2 纳米TiO_2的负载 |
| 1.5 光催化降解染料废水现状 |
| 1.6 立题依据和研究目的 |
| 第二章 光催化剂制备及光催化实验，分析方法，表征 |
| 2.1 试剂与药品 |
| 2.2 仪器设备 |
| 2.3 实验装置 |
| 2.4 光催化剂制备方法 |
| 2.4.1 纳米TiO_2、掺杂MoS_2纳米管TiO_2光催化剂制备 |
| 2.4.2 负载型微珠光催化剂的制备 |
| 2.5 光催化降解实验 |
| 2.6 粉煤灰微珠及负载掺杂型光催化剂微珠SEM表征 |
| 2.7 TEM表征 |
| 2.8 XRD表征 |
| 2.8.1 粉煤灰 XRD表征 |
| 2.8.2 MoS_2纳米管XRD |
| 2.8.3 TiO_2 XRD分析 |
| 2.9 本章结论 |
| 第三章 掺杂型TiO_2对亚甲基蓝的降解 |
| 3.1 实验条件对光催化性能的影响 |
| 3.1.1 催化剂用量对降解性能的影响 |
| 3.1.2 掺杂量对降解性能的影响 |
| 3.1.3 曝气量对降解性能的影响 |
| 3.1.4 溶液的pH值对降解性能的影响 |
| 3.1.5 溶液初始浓度对降解性能的影响 |
| 3.2 紫外光下TiO_2掺杂MoS_2纳米管后光催化性能的改变 |
| 3.3 可见光下TiO_2掺杂MoS_2纳米管后光催化性能的改变 |
| 3.4 本章结论 |
| 第四章 负载型粉煤灰微珠对亚甲基蓝的降解 |
| 4.1 制备条件对负载型粉煤灰微珠活性的影响 |
| 4.1.1 煅烧温度对负载型粉煤灰微珠活性的影响 |
| 4.1.2 负载次数对微珠光催化活性的影响 |
| 4.2 紫外光下掺杂MoS_2纳米管对微珠催化活性的改变 |
| 4.3 可见光下掺杂MoS_2纳米管对微珠催化活性的改变 |
| 4.4 紫外光下负载对降解最终产物的影响 |
| 4.4.1 紫外光下掺杂MoS_2纳米管TiO_2降解吸收光谱分析 |
| 4.4.2 紫外光下负载掺杂MoS_3纳米管TiO_2粉煤灰微珠降解吸收光谱分析 |
| 4.5 可见光下负载对降解最终产物的影响 |
| 4.5.1 可见光下掺杂MoS_2纳米管TiO_2催化剂吸收光谱分析 |
| 4.5.2 可见光下负载掺杂MoS_2纳米管TiO_2粉煤灰微珠降解吸收光谱分析 |
| 4.6 本章结论 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 已发表的论文 |
| 致谢 |
四、TiO_2光催化剂的应用及其关键技术（论文参考文献）
- [1]石墨烯基钴掺杂二氧化钛的制备及光催化性能研究[D]. 张曦冉. 上海第二工业大学, 2020(01)
- [2]氧化钛/电气石溶胶与多孔陶瓷涂层的制备及其光催化性能研究[D]. 韩铜楹. 郑州大学, 2020(02)
- [3]等离子体辅助二氧化钛复合电极的制备及性能研究[D]. 袁晨晨. 浙江工商大学, 2020(05)
- [4]TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究[J]. 梁健,梁耀龙,唐奇,张缇. 中国陶瓷工业, 2014(02)
- [5]改性泡沫镍基材料的制备及催化性能研究[D]. 常新园. 湖南大学, 2013(05)
- [6]光催化-BAF联合工艺降解水体中2，4-二硝基苯酚[D]. 张锋. 南昌大学, 2011(07)
- [7]Ni-纳米TiO2复合镀层的制备与性能研究[D]. 白亚楠. 沈阳理工大学, 2011(12)
- [8]碳纤维负载TiO2复相光催化材料的研究[D]. 朱曜峰. 浙江理工大学, 2010(06)
- [9]光催化降解五氯苯酚过程及数值模拟研究[D]. 罗进飞. 天津大学, 2009(12)
- [10]粉煤灰微珠负载纳米二氧化钛光催化剂制备及光催化性能研究[D]. 钱进. 江苏大学, 2007(05)