一、Pd~(2+)离子对TiO_2光催化薄膜化学稳定性的影响（论文文献综述）
孙芃[1]（2021）在《N-TiO2基光催化材料的微结构调控及环境净化性能研究》文中指出光催化技术可在常温常压下将光能转变为化学能,用于分解有机污染物实现环境净化而备受关注。光催化剂是实现光催化过程的核心。氮掺杂二氧化钛（N-TiO2）由于能够实现可见光光催化而成为研究热点之一。但是,N-Ti02仍存在光吸收范围相对较窄及载流子复合率较高的不足,进一步提高其性能一直是本领域的研究热点之一。为此,本论文通过金属离子（Mn+）掺杂调控N-TiO2的晶体结构,减小金属和氮共掺杂TiO2（M,N）-TiO2的形成能,从而调控N掺杂浓度及化学状态,并重点研究了 Mo6+掺杂对N-TiO2电子结构和晶格结构的影响;分别采用CdS和MoS2与N-TiO2构建异质结,提高载流子分离效率;研究了 N-TiO2对典型气相污染物苯的降解过程、对水体中苯酚和重金属离子Cr（Ⅵ）的协同净化过程,对经典降解动力学模型进行了修正。主要研究内容如下:第一性原理模拟计算和实验研究结果表明,Nb5+、Mo6+和W6+的首先掺入可降低（M,N）-TiO2的形成能,并将TiO2中N掺杂浓度由0.84%分别提高到1.12%、1.38%和1.20%,同时促进了 N掺杂由间隙掺杂向取代掺杂转变,实现了 N掺杂浓度和状态的调控;Co2+和Fe3+的掺入则提高了（M,N）-TiO2的形成能,不利于N掺杂,使N掺杂浓度从0.84%分别降低到0.69%和0.73%。研究了 Mo6+掺杂对N-TiO2电子结构和晶体结构的影响。Mo6+的掺入在N-TiO2导带底附近引入Mo-d能级,提升了其光吸收能力;将{001}/{101}晶面能的比值从1.92降低到0.91,减小了{001}和{101}晶面的生长速率之差,提高了 {001}晶面暴露比例,增强了 {001}/{101}表面异质结的形成;对于{001}/{101}表面异质结,在光照条件下,电子向{001}面迁移,空穴向主暴露面{101}面迁移,增强了载流子分离效率。采用水热法制备了（Mo,N）共掺杂TiO2（Mo,N）-TiO2,在 150 min 内,（Mo,N）-TiO2 对苯的降解率达到 70.9%,其反应速率常数为0.0125 min-1,是N-TiO2溶胶反应速率常数的2.4倍。通过构建N-TiO2/CdS和N-TiO2/MoS2异质结,提高了 N-TiO2的光催化性能。研究表明,N-TiO2纳米颗粒与片状CdS形成了具有良好接触界面的异质结结构,CdS的引入不仅提高了 N-TiO2对可见光的吸收能力,还促进了光生载流子的分离,当Cd浓度为2%时所得N-TiO2/CdS异质结的光催化性能最优,为N-TiO2光催化性能的3倍。为了提高稳定性,制备了 N-TiO2/MoS2异质结,对苯的降解速率常数为N-TiO2降解速率常数的3.3倍,N-TiO2/CdS降解速率常数的1.1倍。研究了 N-TiO2对苯的可见光催化降解过程,并对传统Langmuir-Hinshelwood（LH）动力学模型进行了修正。通过GC/MS手段分析测得苯降解中间产物主要为酚类和小分子脂肪族化合物,提出了苯降解途径为苯→酚类→小分子有机化合物-→CO2和H2O;降解动力学研究中发现,传统LH模型所得的热力学吸附常数KL出现了在恒温下随光强增加而减小的现象,利用表观吸附常数KA对LH模型进行修正得到M-LH模型,并通过M-LH模型研究了不同光强条件下苯浓度与光照时间的关系。研究了 N-TiO2对水体中苯酚-Cr（Ⅵ）共存体系的净化反应过程,发现了协同净化增强效应。使用苯酚-Cr（Ⅵ）共存体系模拟实际污染水体环境,发现共存体系中光能利用率为3.3%,远高于单苯酚体系（0.93%）和单Cr（Ⅵ）体系（0.0053%）;自由基捕获实验结果表明苯酚和Cr（Ⅵ）可分别与光催化反应中的氧化性（h+、·OH）和还原性物种（e-、·O2-）反应,避免了光生载流子的复合,产生了协同净化增强效应。根据水体中苯酚和O2在N-TiO2表面形成竞争吸附的事实,建立了二级反应动力学模型并研究了苯酚的光催化降解过程。
谢娟[2]（2020）在《金红石TiO2纳米阵列光电催化降解苯酚》文中认为TiO2作为光催化剂,有成本低、氧化性强、绿色环保等优点,应用广泛;纳米棒阵列结构充分利用纵深空间,可在有限空间内提供更多的表面活性催化位点;单晶结构消除晶界散射作用,显着提升光生电荷分离效率和载流子迁移率。因此,单晶TiO2纳米棒阵列用于光电催化降解苯酚,可望获得理想的量子效率。采用钛酸四丁酯（TBT）和盐酸混合溶液,水热环境下在金属钛片上沉积单晶金红石TiO2纳米棒阵列,光电催化降解苯酚时获得优异的降解性能。水热时间是金红石纳米棒生长的重要参数,3 h后,可以清晰观察到生长完全的TiO2纳米棒阵列;随着水热时间的延长,相邻小直径的纳米棒来通过定向融合生长,直径增大。金红石纳米棒的疏密程度主要取决于TBT用量,TBT用量越少,纳米棒间隙越大,但TBT用量减少到临界值以下时,钛片在盐酸作用下溶解。TiO2纳米棒阵列为单晶金红石,禁带宽度为2.85 eV。光电催化降解苯酚测试结果表明,单晶金红石TiO2纳米棒阵列的降解效率随水热时间延长而增大,反应速率常数最大为2.74 h-1,是P25薄膜的39倍。AM1.5G模拟太阳光照射下,阵列光电流稳定在0.9 mA cm-2,显示其高的光生空穴与电子分离效率。降解液的pH值和阴离子显着影响降解效率:酸性环境极大促进金红石TiO2纳米棒光电催化降解苯酚反应;溶液中磷酸根和氟离子则阻碍降解反应。采用湿化学沉积技术,在单晶金红石TiO2纳米棒阵列上沉积分枝,构建TiO2纳米树阵列。随着沉积时间延长,纳米分枝逐渐长大,数量增多,但沉积液中的双氧水刻蚀纳米棒主干。TiO2纳米树为纯金红石结构,其禁带宽度降低为2.74eV。模拟太阳光下纳米棒和纳米树的光电流分别为0.68 mA cm-2和0.30 mA cm-2,表明纳米树构建过程产生的缺陷不利于光电流的产生。在光电催化降解苯酚的测试中,分枝沉积时间8 h、16 h和24 h的TiO2纳米树的反应速率常数分别为0.97h-1、2.07 h-1和0.61 h-1,而相应的TiO2纳米棒的反应速率常数为0.77 h-1。分枝沉积时间小于16 h的TiO2纳米树的苯酚降解性能优于相应的TiO2纳米棒主干,这是因为纳米树相对较大的比表面积可以提供更多的活性位点。光电催化苯酚降解过程中,纳米树的光电流明显大于纳米棒。
高丽坤[3]（2020）在《生物质基多元复合半导体材料的制备及其多功能特性的研究》文中提出光催化作为解决能源和环境问题的理想、有效的方法之一,制备新型高效的光催化材料是当前研究的热点。结合习总书记提出“中国梦”后人们对人居环境“绿色梦”的追求及本学科木材科学的研究,以天然可再生的生物质材料（木材、木粉及蝶翅）为基质,负载无机微纳米材料,构建绿色化、功能化、舒适化的生物质基复合材料。生物质材料的特殊多层次结构,如木材的多孔结构、蝶翅的鳞片结构,以及其组成成分中富含羟基、氨基等具有吸附作用的基团,是无机微纳米粒子成核及生长的位点,因此,通过简单的水热合成和银镜反应,将生物质的优势与具有特殊功能的无机材料完美结合。基于木材的实际应用,进一步通过表面低表面能物质改性处理,可改善木材的固有缺陷,提高木材表面的超疏水、超双疏性能,同时无机微纳米粒子赋予了木材抑菌、光催化降解、负氧离子释放及气体传感等多功能特性。通过煅烧处理,将生物质材料中富含的非金属元素碳掺杂入无机半导体材料中,复制生物质模板的结构,并通过碳掺杂提高半导体材料的结构特征,得到新型高效的生物质衍生碳掺杂的半导体气敏材料。本论文的主要研究内容及结论总结为以下几点:（1）以低温水热合成法和低表面能物质氟硅烷修饰,得到超疏水TiO2/木材。低温水热制备的TiO2微球在木材表面分布均匀且致密,同时两步法构建的超疏水木材表面的水接触角达到152.9°。经强酸、高温、高湿及紫外照射的恶劣条件中的耐久性实验后,超疏水TiO2/木材保持优异的超疏水性;（2）通过水热合成和银镜反应,以木材为基质,构建出微纳米Ag/TiO2/木材复合材料,并经过氟硅烷FAS-17处理后,得到超疏水Ag/TiO2/木材。经光催化性能研究,超疏水Ag/TiO2/木材在可见光照射下对苯酚的降解展现出优异的催化活性,优于单纯TiO2负载的木材。同时,超疏水Ag/TiO2/木材的水接触角达到153.2°,在木材产品的自清洁应用中起着至关重要的作用。Ag纳米粒子赋予了木材在大肠杆菌和金黄色葡萄球菌中具有抑菌性能。因而,得到一种超疏水、抑菌和良好的光催化降解有机污染物的多功能型的Ag/TiO2/木材复合材料,极大地促进了改性的木材在光催化、自清洁、抑菌方面的应用;（3）通过两步水热合成法,制备了 TiO2/Cu2O/木材复合材料,并对其做进一步表面修饰,得到超双疏TiO2/Cu2O/木材,水接触角和油接触角分别达到158.6°和154.3°。经紫外光照射负氧离子释放性能研究可知,超双疏TiO2/Cu2O/木材释放负氧离子的性能显着提升,这归因于np异质结的阶梯式的能带结构,促使Cu2O上产生的光生电子被TiO2中Ti4+离子捕获,从而促进Ti4+离子被还原成Ti3+离子,Ti3+离子的存在提高了样品的光催化活性,使其在紫外光照射下释放负氧离子的量达到“新鲜空气”的标准。同时释放的负氧离子具有杀菌性能,得到的超双疏TiO2/Cu2O/木材对大肠杆菌具有抑菌性。因此,得到一种具有超双疏、抑菌和释放负氧离子的多功能型无机纳米/木材复合材料;（4）以木粉为模板,通过两步水热合成法及煅烧后处理制备了木质基WO3/TiO2光催化剂。其中木粉充当碳基质,使得通过煅烧处理制备的木质基WO3/TiO2光催化剂具有较高的比表面积和更加致密的形貌特征,为光催化提供了更多的活性位点。该方法制得的木质基WO3/TiO2光催化剂在紫外光和可见光下降解有机染料的性能优异,且可回收再利用;（5）以木粉为模板,水热生长Bi2WO6半导体材料,通过煅烧处理,得到生物质衍生C掺杂Bi2WO6半导体材料。碳的掺杂改善了材料的结构特征,赋予其较高的比表面积和较大的孔体积。同时在气敏响应性测试中,此新型C/Bi2WO6气敏材料对含羰基的丙酮、乙酸和乙酸乙酯气体呈现出较强的响应性;（6）以巴黎凤尾蝶蝶翅为模板,通过简单的水热合成和煅烧,制备生物质衍生C/TiO2复合材料,在合成过程中控制产物的晶体结构和形貌,并控制生物质衍生碳的掺杂量。成功仿生蝶翅类蜂窝状的多孔结构,并使其具有较高的比表面积和较小的晶粒尺寸。在模拟密闭环境中气体持续泄露的实验中,将制备的C/TiO2同时用作气体传感器和光催化剂。将光催化与气体传感相结合,一方面光催化可对气敏传感系统起到保护作用,另一方面据推导出的关系式,利用气敏响应值可估算出光降解后密闭环境中残留气体的浓度。
黄书韬[4]（2020）在《无机离子对TiO2纳米管阵列光催化性能的影响研究》文中进行了进一步梳理TiO2纳米管阵列具有良好的光电性能、化学稳定性、可重复利用性等,因此在降解有机物、染料敏化太阳能电池以及光催化制氢等领域都有着广泛的应用。但是工业污水中存在较多的无机离子会对TiO2光催化性能造成一定的影响,尽管也有一些研究来探讨其中机理,但是大家仍未能够达成共识。另外,目前大多数的研究都是以钛片为基底制备样品,而钛片不透光会导致光利用率较低,增加工业生产的运营与维护成本。这些问题都会阻碍二氧化钛光催化技术在工业应用上的推广。为解决上述问题,本文在实验室采用钛片基底制备TiO2纳米管阵列的基础上,采用阳极氧化法与慢速升温热处理工艺成功制备了钛网基TiO2纳米管阵列,并着重研究了液相无机离子对其光催化性能的影响。具体成果简介如下:（1）探究了印染污水中的无机阴离子对光催化性能的影响。发现SO42-的存在能够显着提高光催化反应活性,反应常数为无添加组的1.28倍,而CO32-、PO43-、NO2-、S2-、CrO42-会抑制光催化反应。对SO42-提升光催化性能的机理进行了研究,认为反应过程中捕获了空穴,抑制了电子与空穴的复合,同时生成了强氧化性的·SO4-,其具有水溶性,可与污染物分子在液相中发生均相反应,是光催化性能提高的本质。（2）测试了液相中阳离子存在对光催化反应活性的影响,其中Fe3+能够显着提高光催化反应速率,其性能提升的主要机理为在反应体系中发生了Fe3+与Fe2+的循环转换反应,有效抑制电子与空穴的复合,并促进·OH的产生,从而促进反应的进行。（3）成功制得了锐钛矿/金红石混合晶相的二氧化钛纳米管,通过调控热处理工艺与保温时间,制备得到具有最优光催化性能的样品ATONA（T）-1,其光催化性能提高了22.0%。并协同无机离子的促进作用,将光催化性能进一步提高到35.4%。从电荷复合的角度对光催化效率提升进行了半定量分析,发现硫酸根与混合晶相结构对载流子复合的最大抑制效率分别为47.7%与66.2%。
刘俊芳[5]（2019）在《极性结构TiO2的合成及其增强的光催化、气敏、光伏与压电性能增强的物理机制》文中提出本论文采用简单溶剂热法和溶液快速热分解法制备了大比表面积纳米片组装的花状TiO2结构、SnxTi1-xO2-TixSn1-xO2球型核壳结构以及暴露{111}晶面的纳米片组装的TiO2线及管状结构,然后将其在氢气气氛中进行处理,得到氢化后的样品,同时采用两步法生长出[001]取向的TiO2纳米棒阵列。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、多功能成像光电子能谱仪（XPS）、X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、红外光谱仪（IR）、物理吸附仪等对产物的形貌,表面结构,晶体结构,孔结构和比表面积进行了表征分析。研究了氢气气氛处理前后纳米片组装的花状TiO2结构、SnxTi1-xO2-TixSn1-xO2球型核壳结构、暴露{111}晶面的纳米片组装的TiO2线及管状结构的气敏和催化二氧化碳还原性能,研究表明处理后的样品与未处理样品相比表现出优异的气敏和催化性能,对于氢化后的暴露{111}晶面的纳米片组装的TiO2线及管状结构而言,其CH4产量高达1708.1μmol g-1 h-1,同时也研究了不同[001]取向的TiO2棒阵列对压电、光伏性能的影响。通过研究TiO2纳米材料的表面结构和气敏、催化、光伏、压电之间的关系,提出了其增强的物理机制。这些理论为TiO2微纳米材料的制备,化学物理性能的优化以及在光电子器件、锂离子电池、气体传感、各类太阳能电池、光催化等众多领域的应用实践提供了一定的基础。具体研究结果如下所述:（1）在钛酸正丁酯-乙醇-丙三醇体系中,采用溶剂热法在110℃下反应48 h,成功制备出BET高达171m2/g的TiO2花状片结构,其纳米片厚度大约为10.5 nm。对花状结构TiO2样品在600℃下进行不同时间的氢气退火处理,并对氢气气氛处理前后的样品进行气敏性能研究,结果表明:氢化后的样品具有增强的气体传感性能,并且随着氢化时间的延长而增强。因此,我们提出了Ti-TiO2面上具有悬挂键的不饱和的金属Ti原子是气体传感反应活性位概念,并在分子原子水平上更好的解释了气体传感增强的机制。（2）在硫酸亚钛-冰醋酸-水体系中,通过溶液快速热分解方法,制备出暴露极性{111}晶面TiO2纳米片组装的线及管状结构。并将其产物在氢气气氛中,650℃进行不同时间的退火处理,并对比研究氢化前后产物的光催化还原CO2和气体传感性能,结果表明:与未氢化的样品相比,氢化后的样品具有增强的光催化还原CO2和气体传感性能,且氢化后的TiO2催化剂的甲烷产率与目前已报道的其它Ti02基光催化剂相比,其CH4的产率高达1708.1 μmol g-1 h-1是TiO2光催化剂中产率最高的,仅次于Au-Ru合金修饰的TiO2。此外,通过DFT计算得到TiO2 {111}晶面的原子排布,基于晶面结构分析,得出了极性{111}晶面间的电荷分离模型和自发电场概念,合理地解释了光催化还原CO2性能增强的物理机制以及提出Ti-TiO2（111）晶面上具有悬挂键的不饱和Ti3c、Ti4c、Ti5c作为传感反应活性位的概念。（3）将暴露{111}晶面的纳米片组装的线及管状结构的TiO2材料进行了传感性能的测试,对于气敏性能而言,在650℃下氢化12h的样品性能最佳。内电场的存在及表面活性位的增多,是提高传感性能的两个关键因素,且在分子原子水平上阐述了气体传感的机制。（4）在无水乙醇-钛酸正丁酯-五水合四氯化锡体系中,改变钛酸正丁酯和五水合四氯化锡的比例,通过溶剂热法制备出一系列不同比例的SnxTi1-xO2-TixSn1-xO2球型核壳结构,并对其进行传感性能研究,结果表明:当锡和钛的原子摩尔比为1.8/3.0时,其传感性能最佳,接着将该比例的样品在氢气中进行不同温度退火处理,研究其氢化前后气敏性能变化,结果表明:随着氢化温度的升高,其传感响应逐渐增加,通过研究该SnxTi1-xO2-TixSn1-xO2球型核壳结构表面原子结构变化与气体传感性能之间的关系,进而提出晶面上Ti原子和Sn原子共同作为气体传感反应活性位概念。（5）两步法制备不同[001]取向的TiO2棒阵列。首先在FTO上生长一层TiO2晶种,然后通过改变第二步水热反应的温度,从而得到不同[001]取向的TiO2棒阵列,研究了不同取向对光伏、压电及整流特性的影响。发现随着TiO棒阵列{001}取向的增加,其光伏、压电及整流特性也相应增强。通过研究Ti-TiO2（001）表面原子结构和光伏、压电性能之间的关系,提出TiO2{001}极性晶面间的自发电场概念以及光电转换机制。通过对TiO2纳米片组装的花状结构,暴露{111}晶面的TiO2纳米片组装的线及管状结构及SnxTi1-xO2-TixSn1-xO2核壳结构进行氢化处理,发现氢化产物具有增强的气敏传感性能。因此,提出表面上具有悬挂键的不饱和的金属原子是气体传感反应活性位,在分子原子水平上更好的解释了气体传感增强的机制。同时,自发极化电场理论的提出对暴露{111}晶面的TiO2纳米片组装的线及管状结构增强的CO2还原性能和不同[001]取向的TiO2棒阵列增强的光伏、压电及整流特性,给予相应合理的解释。
郭艳如[6]（2017）在《共轭π材料表面修饰TiO2催化剂的制备及可见光催化性能研究》文中研究表明钛酸纳米管（NTA）因具有一维的管状形貌、较大的比表面积,在光催化反应中可以提供更多的反应活性位点,表现出优异的光催化性能。NTA煅烧后得到的是体相含有大量束缚单电子氧空位（SETVO,VO·）的新型Ti O2,VO·在TiO2导带下方形成子能级,起到了窄化带隙的作用,使吸收带边向长波长移动并拓展到可见光区。虽然新型TiO2有可见光吸收,但是可见光活性很低,即电子空穴利用率较低,如何对其进行修饰从而提高光生电子-空穴的利用效率是值得深入探讨的问题。TiO2表面修饰共轭π结构是一种增强光吸收性能和提高光生电荷分离效率的有效途径。共轭材料顾名思义就是一类含有共轭大π键结构的材料,这类材料中都含有长程π共轭链结构,共轭结构与TiO2复合并在接触界面上发生相互作用,共轭链作为电子传输的通道,可加快光生电荷的传输与分离,从而进一步提高催化剂的光催化活性。本文以NTA为TiO2源,合成了g-C3N4、PVAD（聚乙烯醇煅烧以后）表面修饰的新型TiO2光催化剂,研究了共轭π材料表面修饰对新型TiO2光生电子-空穴分离与转移的作用机制及光催化活性的影响,具体工作如下:（1）以NTA为前驱体,选取三聚氰胺为共轭π结构原料,通过一步煅烧法制备了一系列g-C3N4/TiO2催化剂,并考察了三聚氰胺含量的变化对催化剂性能的影响。通过透射电镜（TEM）照片可以看出,三聚氰胺经过煅烧形成了片状g-C3N4包覆在TiO2表面,且较致密均匀。X射线光电子能谱（XPS）结果表明,三聚氰胺经过高温煅烧形成了g-C3N4化合物;复合样品中Ti、O、C结合能的偏移暗示TiO2与g-C3N4之间发生了强相互作用。紫外-可见漫反射吸收（UV-vis）结果表明,新型TiO2由于含有体相氧空位,在可见光区有吸收;与g-C3N4复合后,二者的协同作用使催化剂在可见光区的吸收进一步增强。电子自旋共振光谱（ESR）结果证明,g=2.003处的峰说明由NTA煅烧得到的新型Ti O2中含有大量的氧空位,当NTA与三聚氰胺复合后样品中的氧空位浓度增强很多,这说明二者复合有助于形成更多的氧空位。光电流-时间（i-t）曲线结果表明g-C3N4/TiO2复合样品的光电流响应明显增强,说明g-C3N4表面修饰TiO2可提高光生电荷分离效率,有助于进一步提升光催化反应的量子产率。以光催化氧化丙烯为模型反应,g-C3N4/TiO2复合光催化剂表现出明显增强的可见光催化活性。当三聚氰胺含量为2%时,可见光催化活性最高。通过荧光羟基检测实验对复合催化剂电子转移过程进行了研究,发现复合后的样品羟基浓度最高,暗示复合半导体发生了Z型电子转移,即Ti O2导带电子与g-C3N4价带空穴在接触界面进行复合,从而在TiO2价带留下了空穴,有利于羟基自由基的生成,使可见光催化氧化丙烯活性明显增强。（2）贵金属修饰能够加快光生电荷的分离效率,抑制电子和空穴的复合。在这一章中,采用光还原的方法引入金属Pd,制备了g-C3N4/Pd/TiO2催化剂,并通过改变Pd引入的顺序,考察贵金属Pd的位置对催化剂性能的影响。通过电镜图可以看出成功制备了Pd处于不同位置的两种催化剂:一种是Pd位于g-C3N4和TiO2接触界面形成含有电子传输介体的Z型半导体复合物;作为对比,另一种是Pd处于催化剂的表面。XPS结果表明g-C3N4/Pd/TiO2催化剂中Pd以0价状态存在。紫外-可见吸收结果表明,加入Pd作为助催化剂后,贵金属的等离子共振效应使g-C3N4/Pd/TiO2复合样品在可见光区的吸收明显增强。同时该复合样品在光电流-时间测试中的光电流明显增强,说明引入Pd之后,催化剂的电荷分离能力有所提高。通过荧光检测羟基实验证明确实形成了g-C3N4/Pd/TiO2 Z型半导体复合,产生·OH的量增多,说明Pd作为电子传输介质能够进一步增强光生电子-空穴对的分离效率,因此在可见光下氧化去除丙烯的效果更好。在催化剂中引入Pd作助催化剂后,相同条件下样品2%g-C3N4-（1%Pd-NTA）与2%g-C3N4-NTA相比,丙烯去除率由18.9%提高到34.4%。（3）基于前两部分的研究基础,在第三部分中改变共轭π材料,选取链状的聚乙烯醇（PVA）为原材料,制备了PVAD表面修饰的TiO2基催化剂。考察了不同温度、PVA/NTA的不同质量比例对催化剂性能的影响。由红外光谱（IR）和XPS谱图分析得出PVA经过煅烧后得到C=C共轭结构,复合样品中TiO2与PVAD之间形成了Ti-O-C键。在UV-vis测试结果中,PVAD/NTA复合物的吸收带边与P25相比发生红移,在可见光区的吸收也明显增强;阻抗（EIS）结果显示复合后的样品具有较小的阻抗半径,说明电荷分离能力较高。这说明复合样品中Ti-O-C键作为电子的传输通道,加快了电荷的分离与转移,提高了光生h+-e-对的分离效率。因此在可见光下降解甲基橙的测试中,PVAD表面修饰的TiO2表现出优异的可见光降解活性,催化剂1PVA-10NTA（500）的降解率达98%。
谢欢[7]（2016）在《钠钙硅玻璃上TiO2薄膜光催化性能的增强研究》文中研究说明TiO2光催化材料具有廉价易得、氧化和还原能力强、高光学和化学稳定性以及无毒等特点,在环境净化、光裂解水产氢、光催化还原CO2、太阳能电池以及自洁净等领域具有广阔的应用前景。相比于TiO2粉末,TiO2薄膜易于回收循环使用,因此更具有大规模实际应用的前景。此外,在众多的基片材料中,钠钙硅玻璃被认为是TiO2薄膜理想的基材之一,因为其价格低廉、应用广泛（广泛应用于建筑物窗玻璃、汽车挡风玻璃以及日用玻璃器皿等）并且具有良好的化学稳定性和热稳定性。在钠钙硅玻璃上制备TiO2薄膜材料,由于窗玻璃在建筑物中具有较大的使用面积,从而有利于吸附室内各种有机污染物（VOCs）,也有利于太阳光的吸收,从而达到利用太阳光降解各种VOCs净化室内空气的目的。另外,将TiO2薄膜制备在钠钙硅玻璃上还会赋予玻璃自洁净或防雾的功能,使玻璃能够在阳光和雨水的作用下自动保持表面的整洁,从而减少人工清洗的成本。因此在过去的30年间,在钠钙硅玻璃上制备TiO2薄膜吸引了许多研究者的兴趣。然而,目前文献报道的在钠钙硅玻璃上制备的TiO2薄膜仍然存在许多缺陷,还达不到实际应用的要求,其中包括:（1）在钠钙硅玻璃上制备的TiO2薄膜的光催化活性较低,而且其原因也不明确;（2）由于钠钙硅玻璃中Na离子的含量较高,煅烧时会热扩散进入TiO2薄膜中,但是目前对于Na离子在TiO2薄膜制备和应用过程中产生的影响存在许多不同的观点,其中大部分的研究者认为Na离子是TiO2光生电子和空穴的复合中心,Na离子对TiO2薄膜的光催化活性是有害的;（3）TiO2的光生电子和空穴容易发生复合,导致其量子效率较低,光的利用率较低;（4）研究人员很少利用自然的太阳光测试TiO2薄膜的光催化活性,对于TiO2薄膜能否利用太阳光降解VOCs缺乏可行性研究;（5）目前文献报道的在钠钙硅玻璃上制备的TiO2薄膜的光致亲水性还有待进一步提高。本文针对目前存在的问题和不足,进行了以下方面的研究:1.开发出了PVP改性溶胶凝胶法在钠钙硅玻璃上制备具有高结晶度和高光催化活性的TiO2薄膜,其降解丙酮和苯的光催化活性分别是采用常规溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜的4.4和4.6倍。此外,系统地研究了PVP含量对TiO2薄膜光催化活性和结晶性能的影响,并对影响机理进行了研究。另外,测试了TiO2薄膜在太阳光下光催化降解丙酮和苯的活性。2.系统地研究了Na离子在TiO2薄膜制备和应用过程中产生的影响,并且研究了Na离子在TiO2薄膜中存在的位置以及对TiO2能带结构的影响。研究发现Na离子会影响TiO2的结晶性能,但是Na离子不是TiO2光生电子和空穴的复合中心。3.使用尿素作为N源,采用PVP改性溶胶凝胶法在钠钙硅玻璃上制备了N掺杂TiO2薄膜。通过调控薄膜中间隙N的含量,使TiO2薄膜紫外光下光催化降解苯的活性提高了1.5倍。4.使用CaH2为还原剂,在真空低温条件下处理了TiO2薄膜,使其表面产生了O空位缺陷。通过调控处理温度和时间使表面O空位缺陷的浓度最优化,从而将TiO2薄膜紫外光下光催化降解苯的活性提高了3.4倍。另外,CaH2处理后的TiO2薄膜还具有优良的光催化稳定性和较高的可见光透过率,并且在太阳光下也有较高的光催化活性,因此具有良好的应用在窗玻璃上净化室内VOCs的前景。5.测量了采用不同方法制备的TiO2薄膜的光致亲水性能,发现采用PVP改性溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜具有光致超亲水性,在300 W氙灯下照射20min后,其表面水的接触角为1.3°,说明其具有应用在自洁净或防雾领域的前景。
张伟华[8]（2016）在《Ag负载对N掺杂TiO2薄膜的光电及光催化性能的影响》文中研究表明二氧化钛（TiO2）作为一种重要的光催化材料,被广泛地应用在光催化降解、光电转换、太阳能电池等领域。但纯TiO2作为光催化剂存在一些缺陷,一是TiO2的禁带宽度较大（3.2 eV）,只能被波长较短能量较高的紫外光激发。而到达地球的太阳光中,紫外光仅占约4%,极大地限制了它对太阳光的利用;二是TiO2光生电子和空穴易复合,影响TiO2的光电及光催化性能。此外,粉体TiO2易团聚,难回收,给实际应用带来一定困难。基于以上问题,本文首先采用电泳沉积法在Ti片表面制备TiN薄膜,再对试样进行低温热氧化处理,生成N掺杂TiO2薄膜（N-TiO2薄膜）,最后采用光还原沉积法在N-TiO2薄膜表面负载Ag纳米颗粒。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见吸收分析（UV-Vis）对试样进行表征,通过测试瞬态光电流密度研究薄膜的光电性能,并以罗丹明B为降解目标物来评价薄膜的光催化活性,重点研究负载Ag对N-TiO2薄膜的光电及光催化性能的影响规律。主要内容如下:（1）采用电泳沉积法在Ti片表面沉积TiN薄膜,在450℃下保温15-120min对TiN薄膜在空气氛围中进行热氧化处理,生成N-TiO2薄膜。结果表明,不同保温时间下生成的N-TiO2薄膜为锐钛矿相和金红石相的混晶结构,与未掺杂TiO2相比,保温时间为60 min下生成的N-TiO2薄膜的紫外-可见光吸收边红移最明显,禁带宽度为2.82 eV,该试样的光电及光催化性能最佳。在可见光照射下,薄膜的瞬态光电流密度约为0.7μA/cm2。通过降解10 mg/L的罗丹明B溶液对薄膜的光催化性能进行了测试,经过240 min可见光照射后对罗丹明B的降解率为98%。（2）选择性能最佳的450℃、保温60min条件下制备的N-TiO2薄膜,采用光还原沉积法在不同浓度的AgNO3溶液中制备负载Ag的N-TiO2薄膜。研究表明,Ag+被还原成单质Ag纳米颗粒沉积在N-TiO2薄膜表面;Ag NO3溶液的浓度是影响负载Ag的N-TiO2薄膜的主要因素,当AgNO3溶液浓度为0.05 mol/L时,Ag的负载量最为适宜,N-TiO2薄膜的光电及光催化性能最佳。该试样在可见光和紫外光激发下的瞬态光电流密度分别约为N-TiO2薄膜的5.4和5.1倍;经过可见光和紫外光分别照射180 min和120 min后,试样对罗丹明B的降解率分别达到98%和99%,说明负载Ag显着提高了N-TiO2薄膜的光电和光催化性能。
邵克让[9]（2015）在《TiO2、ZnO、ZrO2基纳米纤维结构材料的制备及光催化性能》文中进行了进一步梳理本论文以棉花纤维（CF）为模板,利用浸渍-煅烧两步法（TSM）制备系列不同金属离子（Zn2+、Ti4+、Zr4+）掺杂的TiO2、ZnO、ZrO2基半导体（Zn2+/TiO2、 Ti4+/ZnO、Zr4+/ZnO、Zn2+/ZrO2）及金属离子反掺杂的、ZnO、ZrO2基半导体耦合（Zn2+/ZrO2-Zr4+/ZnO和Zr4+/Zn0-Zn2+/Zr02）纳米纤维结构材料,并借助热重分析（TG）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、和光致发光（PL）等各种分析手段研究了该材料的晶体结构及形貌等。以亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解为模型反应考察了材料的光催化性能。本论文主要包括以下两方面的研究工作：1.借助于CF模板、利用TSM制备了系列不同金属离子Zn2+、Ti4+、Zr4+掺杂的TiO2、ZnO、ZrO2基纳米结构纤维材料（Zn2+/Ti02、Ti4+/ZnO、Zr4+/ZnO和Zn2+/Zr02）,利用TG、XRD、SEM、TEM、和PL等技术对其进行了表征；以MB的降解脱色为模型反应,分别考察了金属离子Zn2+、Ti4+、Zr4+掺杂量对TiO2、 ZnO、ZrO2基中空纳米结构纤维材料光催化性能的影响。结果表明：a.利用模板辅助的TSM成功制备了系列金属离子Zn2+、Ti4+、Zr4+掺杂的Zn2+/TiO2、Ti4+/ZnO、Zr4+/ZnO和Zn2+/ZrO2中空纳米结构纤维材料,且纤维材料是由纳米尺寸微粒（<24 nm）组装而成的；金属离子的掺杂使TiO2、ZnO基材料中纳米颗粒的连通性更好；其中,ZnO基材料均呈现多壁纳米纤维结构材料的形貌。b.Zn2+在Ti02中的引入,导致了少量Anatase-TiO2→rutile-TiO2的转化,即样品Zn2+/TiO2中有Anatase-TiO2和rutile-TiO2异质结存在；Ti4+、Zr4+和Zn2+离子的掺杂不会引起半导体基材料ZnO、ZrO2相结构的变化。c.Zn2+/TiO2、Ti4+/ZnO纳米纤维结构材料的光催化性能在所研究的范围内（Zn2+:0～0.30 at.%, Ti4+:0～0.200 at.%）优于纯TiO、ZnO的,而Zr4+和Zn2+离子的掺杂对ZnO、ZrO2光催化性能有一最佳修饰量；染料MB分子在所有样品上的降解基本服从一级动力学行为ln（Co/Ct）=k1t。有众多因素影响着半导体光催化剂的性能,如材料的组成、结构、尺寸、表面状态、形貌等等。Zn2+/TiO2和Ti4+/ZnO良好的光催化性能可能与小的纳米尺寸（大约22～24 nm）、 Anatase-rutile异质结、金属离子掺杂引入的结构缺陷、特殊形貌（由纳米颗粒组装而成的中空纳米纤维结构材料,尤其多壁结构）等。2.借助CF模板、采用TSM制备了Zr4+、Zn2+离子反掺杂的ZnO、ZrO2基半导体偶合的纳米纤维结构材料Zn2+/ZrO2-Zr4+/ZnO和Zr4+/Zn0-Zn2+/Zr02,利XRD、SEM和TEM对其进行了表征,以MB的降解脱色为模型反应,考察了半导体偶合量对半导体ZnO和ZrO2基纳米纤维结构材料光催化性能的影响。结果表明：利用TSM成功制备了金属离子Zr4+、Zn2+反掺杂的半导体偶合纳米纤维结构材料Zn2+/ZrO2-Zr4+/ZnO和Zr4+/Zn0-Zn2+/ZrO2;在所研究的偶合量范围内（ZrO2:0～2.5 at.%, ZnO:0～15 at.%）, Zn2+/ZrO2-Zr4+/ZnO和Zr4+/ZnO-Zn2+/ZrO2的光催化性能分别高于ZnO和ZrO2的,可主要归因于偶合材料中ZrO2-ZnO异质结的存在以及离子反掺杂引起的结晶不完善,即晶格缺陷等。
于彦龙[10]（2015）在《高活性新型结构纳米TiO2基可见光催化剂的制备、性质和光催化活性研究》文中进行了进一步梳理近年来,TiO2由于自身活性高,稳定性好,廉价无毒等优势成为了目前国际上研究的热点,广泛应用于光催化降解有机污染物和合成氢气、甲烷等能源物质,被誉为下一代最具潜力的光电功能材料之一。然而,TiO2由于禁带宽度较大（金红石:3.0e V;锐钛矿:3.2e V）,在可见光区域几乎没有吸收,对太阳能利用效率较低,同时自身的光生电子和空穴复合效率较高,造成了其较低的可见光催化活性。因此,本论文针对以上原因,采用掺杂、复合等方法对TiO2基光催化剂进行了改性,并深入研究了其光催化机理。主要的研究内容如下:1、通过溶胶凝胶法制备了具有可见光响应的In和B双掺杂TiO2基可见光催化剂。通过X射线电子衍射谱（XRD）、比表面积（BET）、X射线光电子能谱（XPS）、漫反射吸收谱（UV-Vis DRS）和荧光光谱（PL）等分析测试技术对催化剂的结构和性质进行了表征。结果表明,B主要以间隙式掺杂进入TiO2晶格内部,而In在表面形成O-In-Clx（x=1或者2）结构。由于间隙式掺杂的B 2p与晶格中O 2p轨道杂化,In和B双掺杂TiO2样品的禁带宽度相对于纯TiO2减小。与此同时,O-In-Clx物种在导带下0.4e V形成了表面能级,极大的增强了样品在可见光区域的吸收,并促进了光生载流子的分离。在可见光和紫外光照射下,双掺杂样品比纯TiO2,B掺杂TiO2和In掺杂TiO2显示了更好的光催化活性。2、通过溶胶凝胶法制备了一种新型硼酸铟（In BO3）复合N修饰二氧化钛（N-TiO2）异质结催化剂。结果表明,N-TiO2/In BO3复合催化剂在紫外光和可见光照射下都显示出了极好的光催化活性。活性的提高是由于界面上异质结的形成,NOx和In BO3物种的引入。这些结果为设计和制备高活性高效率光电功能材料提供了良好的示范。3、基于密度泛函理论（DFT）对二氧化钛（TiO2）纳米粒子、纳米管和纳米片的结构模型进行了理论计算,得到了其能带结构和态密度,并预测了其可能的光催化活性。并通过实验方法得到了三种形貌的TiO2纳米粒子,纳米管和纳米片。通过实验验证,得知纳米管的光催化活性好于纳米粒子,低于纳米管,与理论预测结果保持一致。禁带宽度的增加是由于量子限域效应;由于纳米结构的特殊形貌延长了光生载流子的寿命,并增加了催化剂的比表面积。和纳米粒子相比较,这些因素使得有纳米结构的TiO2显示出了更好的光催化活性。4、我们通过理论计算预测了N掺杂ZrO2禁带宽度会减小,可能与TiO2在界面上形成以后总能级匹配。为此,在实验上制备了一种N取代式掺杂的禁带宽度减小的ZrO2样品(ZrO2-xNx)。由于掺杂能级的引入和电子在界面的跃迁,促进了复合催化剂的可见光吸收以及光生电子和空穴的分离。这种TiO2-N/ZrO2-xNx复合催化剂表现出了极强的可见光催化活性。5、目前主要通过掺杂或者敏化等方法来提升催化剂对可见光的利用效率,以提高催化剂的光催化活性。而我们提出了一种全新不同的理念,将交互耦合反应的Pd的化学催化引入到光催化反应中。Ni掺杂TiO2的表面O-Pd-Cl物种起到了化学催化中相同的作用,提高了催化剂在可见光照射下的光催化活性。例如,Pd/Ni-TiO2催化剂的催化活性大概是N-TiO2样品的3～9倍多（4-XP降解物;420nm截止滤光片）。这种具有催化活性的Pd（0）是由Ni掺杂TiO2的光生电子还原得到的。这种高效稳定的Pd催化或者其它化学催化,有助于将光催化应用到实际中去。
二、Pd~(2+)离子对TiO_2光催化薄膜化学稳定性的影响（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、Pd~(2+)离子对TiO_2光催化薄膜化学稳定性的影响（论文提纲范文）
（1）N-TiO2基光催化材料的微结构调控及环境净化性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 研究背景 |
| 2.1 TiO_2的晶体结构及光催化技术原理 |
| 2.1.1 TiO_2的基本性质 |
| 2.1.2 TiO_2的光催化反应原理 |
| 2.1.3 TiO_2的光催化应用 |
| 2.2 TiO_2光催化应用中存在的问题和解决方法 |
| 2.2.1 TiO_2光催化应用的局限性 |
| 2.2.2 TiO_2光催化性能的优化方法 |
| 2.3 N-TiO_2的研究 |
| 2.3.1 N-TiO_2的可见光响应机理研究 |
| 2.3.2 N-TiO_2的合成技术研究 |
| 2.3.3 N-TiO_2对污染物的反应过程研究 |
| 2.4 N-TiO_2的改性研究 |
| 2.4.1 金属离子掺杂对N-TiO_2的改性研究 |
| 2.4.2 金属硫化物与N-TiO_2的复合 |
| 2.5 选题依据和主要研究内容 |
| 3 实验方法 |
| 3.1 实验原料 |
| 3.2 实验设备 |
| 3.3 表征方法 |
| 4 金属离子掺杂对N-TiO_2的改性研究 |
| 4.1 M~(n+)对N掺杂状态及浓度的调控 |
| 4.1.1 M~(n+)对N掺杂状态及浓度调控的理论研究 |
| 4.1.2 M~(n+)对N掺杂状态及浓度调控的实验研究 |
| 4.2 (Mo,N)-TiO_2的制备及光催化性能研究 |
| 4.2.1 (Mo,N)-TiO_2的制备及计算过程 |
| 4.2.2 (Mo,N)-TiO_2的物相结构 |
| 4.2.3 (Mo,N)-TiO_2的形貌 |
| 4.2.4 (Mo,N)-TiO_2中的元素化学状态 |
| 4.2.5 (Mo,N)-TiO_2的光吸收能力和电子结构 |
| 4.2.6 (Mo,N)-TiO_2的光催化性能及机理研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 N-TiO_2/CdS和N-TiO_2/MoS_2异质结的制备及光催化性能研究 |
| 5.1 N-TiO_2/CdS异质结的制备及其对苯的降解研究 |
| 5.1.1 N-TiO_2/CdS异质结的物相组成及形貌 |
| 5.1.2 N-TiO_2/CdS异质结中元素的化学状态 |
| 5.1.3 N-TiO_2/CdS异质结的光吸收能力 |
| 5.1.4 N-TiO_2/CdS异质结的光催化性能研究 |
| 5.1.5 小结 |
| 5.2 N-TiO_2/MoS_2异质结的制备及其光催化性能研究 |
| 5.2.1 N-TiO_2/MoS_2异质结的物相组成及形貌 |
| 5.2.2 N-TiO_2/MoS_2异质结中元素的化学状态 |
| 5.2.3 N-TiO_2/MoS_2异质结的光吸收能力 |
| 5.2.4 N-TiO_2/MoS_2异质结的光催化性能研究 |
| 5.2.5 小结 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 N-TiO_2对苯可见光催化降解过程研究 |
| 6.1 苯可见光催化降解过程的研究 |
| 6.1.1 光照强度对苯可见光催化降解过程的影响 |
| 6.1.2 苯降解过程中间产物及降解路径的研究 |
| 6.2 苯可见光催化降解过程的动力学研究 |
| 6.2.1 苯可见光催化降解的LH动力学 |
| 6.2.2 LH动力学模型的修正 |
| 6.2.3 光强和温度对苯可见光催化降解的影响(M-LH模型) |
| 6.2.4 M-LH动力学模型正确性的验证 |
| 6.2.5 M-LH模型在苯可见光催化降解中的实际应用 |
| 6.2.6 不同动力学模型的应用范围分析 |
| 6.3 N-TiO_2在模拟实际环境浓度下对苯的可见光催化降解性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 N-TiO_2对典型水体污染物的净化研究 |
| 7.1 N-TiO_2对苯的光催化降解过程研究 |
| 7.1.1 N-TiO_2对苯酚可见光催化降解二级动力学模型 |
| 7.1.2 光强和温度对苯酚降解过程的影响(二级动力学模型) |
| 7.1.3 二级动力学模型在苯酚降解反应过程中的应用 |
| 7.2 N-TiO_2对苯酚-Cr(Ⅵ)共存体系的协同净化过程研究 |
| 7.2.1 光催化效率评价方法—光能利用率Q_E |
| 7.2.2 N-TiO_2对苯酚-Cr(Ⅵ)共存体系的净化效果研究 |
| 7.2.3 苯酚-Cr(Ⅵ)共存体系协同净化增强效应机理 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 全文结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）金红石TiO2纳米阵列光电催化降解苯酚（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 TiO_2 概述 |
| 1.2.1 TiO_2 性质 |
| 1.2.2 TiO_2 光催化及光电催化机理 |
| 1.3 金红石TiO_2制备与应用 |
| 1.3.1 金红石Ti O2的制备 |
| 1.3.2 金红石Ti O2在光催化领域的应用 |
| 1.4 TiO_2 光电催化性能的影响因素 |
| 1.4.1 电解液的影响 |
| 1.4.2 电极电势的影响 |
| 1.4.3 TiO_2 光阳极性质的影响 |
| 1.5 TiO_2 分级结构构建方法及研究现状 |
| 1.5.1 模板法 |
| 1.5.2 液相沉积法 |
| 1.6 论文选题依据和主要研究内容 |
| 第2章 实验总述 |
| 2.1 实验原料和设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 试样结构表征 |
| 2.3 试样性能表征 |
| 第3章 金红石TiO_2纳米棒阵列光电催化降解苯酚 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水热时间对金红石TiO_2纳米棒阵列的影响 |
| 3.2.1 实验部分 |
| 3.2.2 结果与讨论 |
| 3.3 离子对金红石TiO_2纳米棒阵列光电催化的影响 |
| 3.3.1 实验部分 |
| 3.3.2 结果讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 金红石TiO_2纳米棒阵列分枝构建及其光电催化降解苯酚 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全文总结 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 本文主要创新点 |
| 5.3 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（3）生物质基多元复合半导体材料的制备及其多功能特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化的发展 |
| 1.3 光催化材料存在的问题及发展趋势 |
| 1.4 光催化材料的修饰 |
| 1.4.1 过渡金属离子掺杂 |
| 1.4.2 贵金属沉积 |
| 1.4.3 非金属元素掺杂 |
| 1.4.4 半导体光催化剂复合 |
| 1.4.5 共掺杂 |
| 1.5 半导体光催化材料的应用 |
| 1.5.1 光催化产氢产氧 |
| 1.5.2 光催化降解 |
| 1.5.3 负氧离子释放 |
| 1.5.4 气敏传感器 |
| 1.6 木质基光催化材料的研究进展 |
| 1.6.1 国内外木质基光催化材料的研究现状 |
| 1.6.2 木质基光催化材料的制备方法 |
| 1.7 本论文的选题意义、研究内容与创新点 |
| 1.7.1 选题思路 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 1.7.3 创新点 |
| 2 超疏水TiO_2/木材复合材料的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 材料与试剂 |
| 2.2.2 TiO_2/木材复合材料的制备 |
| 2.2.3 TiO_2/木材复合材料的超疏水表面改性 |
| 2.2.4 表征方法 |
| 2.3 结果分析 |
| 2.3.1 TiO_2/木材复合材料的晶体结构 |
| 2.3.2 表面改性后TiO_2/木材复合材料的微观形貌 |
| 2.3.3 表面改性后TiO_2/木材复合材料的热分析 |
| 2.3.4 表面改性后TiO_2/木材复合材料的超疏水、耐酸、抗紫外及耐久性研究 |
| 2.3.5 超疏水表面的形成机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 超疏水、抑菌的Ag/TiO_2/木材复合材料的制备及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 材料与试剂 |
| 3.2.2 Ag/TiO_2/木材复合材料的制备 |
| 3.2.3 Ag/TiO_2/木材复合材料的表面改性 |
| 3.2.4 表征方法 |
| 3.2.5 可见光降解苯酚试验 |
| 3.2.6 抑菌实验 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 超疏水Ag/TiO_2/木材复合材料的结构表征 |
| 3.3.2 超疏水Ag/TiO_2/木材复合材料的润湿性分析 |
| 3.3.3 超疏水Ag/TiO_2/木材复合材料的抑菌性能分析 |
| 3.3.4 超疏水Ag/TiO_2/木材复合材料的光催化性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 超双疏抗菌型TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的制备及负氧离子释放的性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 材料与试剂 |
| 4.2.2 TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的制备 |
| 4.2.3 TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的表面改性 |
| 4.2.4 表征方法 |
| 4.2.5 紫外光照射释放负氧离子的测定 |
| 4.2.6 TiO_2/Cu_2O/木材的抑菌试验 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的结构表征 |
| 4.3.2 TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的润湿性分析 |
| 4.3.3 超疏水TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的负氧离子释放性能分析 |
| 4.3.4 负氧离子释放性能的机理分析 |
| 4.3.5 TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的抗菌性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 木质基WO_3/TiO_2光催化剂的制备及其光催化降解有机染料的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 材料与试剂 |
| 5.2.2 木质基WO_3/TiO_2光催化剂的制备 |
| 5.2.3 表征方法 |
| 5.2.4 光催化性能测定 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.3.1 木质基WO_3/TiO_2光催化剂的结构表征 |
| 5.3.2 木质基WO_3/TiO_2光催化剂的比表面积及孔隙分析 |
| 5.3.3 木质基WO_3/TiO_2光催化剂的光催化性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 生物质衍生碳掺杂Bi_2WO_6的制备及气敏性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 材料与试剂 |
| 6.2.2 生物质衍生碳掺杂Bi_2WO_6的制备 |
| 6.2.3 表征方法 |
| 6.2.4 气敏元件的制备及测试 |
| 6.3 结果分析 |
| 6.3.1 生物质衍生碳掺杂Bi_2WO_6的结构表征 |
| 6.3.2 生物质衍生碳掺杂Bi_2WO_6的比表面积及孔隙分析 |
| 6.3.3 生物质衍生碳掺杂Bi_2WO_6的气敏性能分析 |
| 6.3.4 气敏性能的机理分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 仿生蝶翅结构制备生物质衍生碳掺杂TiO_2及光催化气敏系统的研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 材料与方法 |
| 7.2.1 材料与试剂 |
| 7.2.2 生物质衍生碳掺杂TiO_2的制备 |
| 7.2.3 表征方法 |
| 7.2.4 气敏元件的制备及测试 |
| 7.2.5 光催化气敏系统对挥发性有机化合物(VOC)的持久性气敏测试 |
| 7.3 结果分析 |
| 7.3.1 生物质衍生碳掺杂TiO_2的结构表征 |
| 7.3.2 生物质衍生碳掺杂TiO_2的比表面积及孔隙分析 |
| 7.3.3 生物质衍生碳掺杂TiO_2的气敏性能分析 |
| 7.3.4 生物质衍生碳掺杂TiO_2的光催化性能分析 |
| 7.3.5 机理分析 |
| 7.3.6 光催化气敏系统的持久性VOCs气敏测试 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1. 结论 |
| 2. 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学博士学位论文修改情况确认表 |
（4）无机离子对TiO2纳米管阵列光催化性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2 光催化原理 |
| 1.2.1 TiO_2 的晶体结构与性质 |
| 1.2.2 TiO_2 的能带结构与光吸收性质 |
| 1.2.3 TiO_2 光催化的基本原理 |
| 1.3 纳米TiO_2 形貌与制备 |
| 1.3.1 纳米TiO_2 颗粒 |
| 1.3.2 TiO_2 纳米棒 |
| 1.3.3 TiO_2 纳米线 |
| 1.4 TiO2 纳米管阵列薄膜的性质、制备与应用 |
| 1.4.1 TiO_2 纳米管阵列的光学与电学性质 |
| 1.4.2 TiO_2 纳米管阵列的制备方法 |
| 1.4.3 Ti网基纳米管阵列研究进展 |
| 1.5 影响光催化反应的因素 |
| 1.5.1 催化剂自身的性质与浓度 |
| 1.5.2 液相中的无机离子 |
| 1.5.3 液相体系的pH值 |
| 1.5.4 反应底物的浓度 |
| 1.5.5 光源与光照强度 |
| 1.5.6 反应温度 |
| 1.6 选题依据和主要研究内容 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验原料和设备 |
| 2.1.1 主要实验原料 |
| 2.1.2 主要实验设备 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.3 材料的表征 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4 光催化性能测试 |
| 第三章 无机离子对钛网基TiO_2 纳米管的光催化性能影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 两步阳极氧化法制备规则有序的TiO_2 纳米管阵列 |
| 3.2.2 慢速升温热处理 |
| 3.3 实验参数对阳极氧化法制备的TiO_2 纳米管阵列形貌的影响 |
| 3.3.1 清洗方式的影响 |
| 3.3.2 一次与两次阳极氧化法的影响 |
| 3.3.3 电解时间的影响 |
| 3.3.4 热处理后得到的二氧化钛纳米管阵列的表征 |
| 3.4 钛网基二氧化钛纳米管光催化性能测试 |
| 3.4.1 新型光催化降解有机污染物反应器 |
| 3.4.2 不同目数的钛网基催化剂光催化性能的研究 |
| 3.5 液相中无机离子对二氧化钛光催化性能的影响 |
| 3.5.1 印染污水的组成 |
| 3.5.2 存在无机离子的甲基橙溶液的配制 |
| 3.5.3 无机阴离子对光催化降解甲基橙的影响 |
| 3.5.4 不同浓度硫酸根对于光催化甲基橙性能的影响 |
| 3.5.5 无机阳离子对光催化降解甲基橙的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 无机离子对改性钛网基TiO_2 的光催化性能影响 |
| 4.1 一步热处理制备改性二氧化钛纳米管 |
| 4.1.1 制备方法 |
| 4.1.2 形貌分析 |
| 4.1.3 XRD分析 |
| 4.2 两步热处理制备改性二氧化钛纳米管 |
| 4.2.1 制备方法 |
| 4.2.2 形貌分析 |
| 4.2.3 XRD分析 |
| 4.3 改性处理的二氧化钛纳米管的光催化性能分析 |
| 4.4 液相中无机离子对改性钛网基二氧化钛的光催化性能影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（5）极性结构TiO2的合成及其增强的光催化、气敏、光伏与压电性能增强的物理机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2纳米材料的结构 |
| 1.3 TiO_2纳米材料的性能 |
| 1.3.1 染料敏化太阳能电池 |
| 1.3.2 电化学性能 |
| 1.3.3 光电化学性能 |
| 1.3.4 光催化性能 |
| 1.3.5 气体传感性能 |
| 1.4 本课题的提出及意义 |
| 1.5 本课题的研究路线及内容 |
| 1.5.1 研究路线 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 氢化增强TiO_2纳米片组装花结构的气敏及其物理机制 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.2 材料的制备过程 |
| 2.1.3 样品的表征 |
| 2.1.4 传感器的制备 |
| 2.2 结构和讨论 |
| 2.2.1 结构和形貌特征 |
| 2.2.2 原子力显微镜(AFM)分析 |
| 2.2.3 孔径分布和孔隙率 |
| 2.2.4 传感性能 |
| 2.3 传感反应机理 |
| 2.4 结论 |
| 第3章 暴露极性{111}晶面TiO_2纳米片组装体的制备,氢化增强的CO_2光还原和气敏性能及其物理机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂原料与仪器 |
| 3.2.2 样品的制备 |
| 3.2.3 样品的表征 |
| 3.2.4 光催化还原CO_2性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析 |
| 3.3.2 透射电镜(TEM)分析 |
| 3.3.3 机理研究 |
| 3.3.4 光催化还原CO_2 |
| 3.3.5 吸收光谱和表面结构 |
| 3.3.6 TiO_2(111)和(-1-1-1)极性表面之间的电荷分离 |
| 3.3.7 传感性能的测试及机理研究 |
| 3.4 结论 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂和原料 |
| 4.2.2 样品的制备 |
| 4.2.3 样品的表征 |
| 4.2.4 气体传感性能的测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 结构和形态特征 |
| 4.3.2 性能测试 |
| 4.3.3 传感反应机理 |
| 4.4 氢化处理样品的结构表征 |
| 4.4.1 结构和形貌特征 |
| 4.4.2 性能测试 |
| 4.5 结论 |
| 第5章 不同[001]取向TiO_2纳米棒阵列的压电发电,光伏和整流性能及其物理机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂和仪器 |
| 5.2.2 [001]取向的TiO_2棒阵列的制备 |
| 5.2.3 样品的表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 形貌和晶体结构分析 |
| 5.3.2 压电和光伏性能 |
| 5.4 结论 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
（6）共轭π材料表面修饰TiO2催化剂的制备及可见光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 TiO_2的性质及在光催化中的应用 |
| 1.2 钛酸纳米管（NTA）的研究现状 |
| 1.2.1 钛酸纳米管（NTA）的研究背景 |
| 1.2.2 钛酸纳米管（NTA）的形成机理及相关研究进展 |
| 1.3 TiO_2修饰改性 |
| 1.3.1 共轭π材料表面修饰TiO_2 |
| 1.3.2 贵金属修饰 |
| 1.3.3 其他改性方法 |
| 1.4 课题提出的依据及主要工作内容 |
| 第二章 g-C_3N_4/TiO_2催化剂的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 NTA的制备 |
| 2.2.2 g-C_3N_4/TiO_2催化剂的制备 |
| 2.2.3 样品的表征 |
| 2.2.4 光电化学性能测定 |
| 2.2.5 羟基荧光测试 |
| 2.2.6 样品可见光催化活性评价 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 样品形貌和晶型分析 |
| 2.3.2 样品光吸收性能分析 |
| 2.3.3 样品可见光降解丙烯活性评价 |
| 2.3.4 样品XPS分析 |
| 2.3.5 样品光电性能测试 |
| 2.3.6 样品ESR分析 |
| 2.3.7 自由基检测及机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 g-C_3N_4/Pd/TiO_2 Z型半导体的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 催化剂的制备 |
| 3.2.2 样品的表征 |
| 3.2.3 光电化学性能测定 |
| 3.2.4 羟基荧光测试 |
| 3.2.5 样品可见光催化活性评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 样品的形貌和晶型分析 |
| 3.3.2 样品的XPS分析 |
| 3.3.3 样品的ESR分析 |
| 3.3.4 样品的光吸收性能分析 |
| 3.3.5 样品在可见光下降解丙烯的活性评价 |
| 3.3.6 样品的光电流i-t曲线分析 |
| 3.3.7 样品羟基自由基的检测及机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 PVAD/TiO_2催化剂的制备及其可见光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 催化剂的制备 |
| 4.2.2 样品的表征 |
| 4.2.3 光电化学性能测定 |
| 4.2.4 样品可见光催化活性评价 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 样品的形貌和晶型分析 |
| 4.3.2 样品的XPS及IR分析 |
| 4.3.3 样品的光吸收性能分析 |
| 4.3.4 样品在可见光下降解MO活性评价 |
| 4.3.5 样品比表面分析 |
| 4.3.6 样品EIS图谱分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）钠钙硅玻璃上TiO2薄膜光催化性能的增强研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2光催化净化VOCs及光致亲水性的机理简介 |
| 1.2.1 光催化净化VOCs机理 |
| 1.2.2 光致亲水性机理 |
| 1.3 TiO_2薄膜的制备方法 |
| 1.3.1 物理沉积法 |
| 1.3.2 化学气相沉积法 |
| 1.3.3 阳极氧化法 |
| 1.3.4 液相反应法 |
| 1.3.5 溶胶凝胶法 |
| 1.4 基片材料的选择 |
| 1.5 提高TiO_2薄膜光催化活性的方法 |
| 1.5.1 非金属元素掺杂 |
| 1.5.2 金属离子掺杂 |
| 1.5.3 贵金属沉积 |
| 1.5.4 半导体复合 |
| 1.5.5 缺陷调控 |
| 1.6 TiO_2薄膜的制备及应用存在的问题 |
| 1.7 本论文的研究内容、目的及意义 |
| 第二章 PVP改性溶胶凝胶法在钠钙硅玻璃上制备高活性TiO_2薄膜 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 TiO_2薄膜的制备 |
| 2.2.2 TiO_2薄膜光催化活性及稳定性的表征 |
| 2.2.3 TiO_2薄膜太阳光光催化活性的表征 |
| 2.2.4 TiO_2薄膜产生载流子性能的表征 |
| 2.2.5 TiO_2薄膜和基片结合性能的表征 |
| 2.2.6 TiO_2薄膜晶体结构和组成的表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 TiO_2薄膜的截面形貌及厚度 |
| 2.3.2 PVP含量对TiO_2薄膜光催化活性的影响 |
| 2.3.3 PVP含量对TiO_2薄膜表面形貌的影响 |
| 2.3.4 PVP含量对TiO_2薄膜结晶性能的影响 |
| 2.3.5 PVP含量对TiO_2薄膜产生载流子性能的影响 |
| 2.3.6 与常规溶胶凝胶法制备的TiO_2薄膜光催化活性的对比 |
| 2.3.7 TiO_2薄膜的光催化稳定性 |
| 2.3.8 TiO_2薄膜太阳光光催化性能和可见光透过率 |
| 2.3.9 PVP含量对TiO_2薄膜结晶度和晶粒尺寸的影响机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Na离子对TiO_2薄膜晶体结构和能带结构的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 不同玻璃基片上TiO_2薄膜的制备 |
| 3.2.2 PVP改性溶胶凝胶法制备TiO_2薄膜 |
| 3.2.3 TiO_2粉末的制备 |
| 3.2.4 TiO_2薄膜和粉末光催化活性的表征 |
| 3.2.5 密度泛函理论计算 |
| 3.2.6 TiO_2薄膜和粉末结构和组成的表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 玻璃基片对TiO_2薄膜光催化活性的影响 |
| 3.3.2 玻璃基片对TiO_2薄膜表面形貌的影响 |
| 3.3.3 玻璃基片对TiO_2薄膜结晶性能的影响 |
| 3.3.4 玻璃基片对TiO_2薄膜元素组成的影响 |
| 3.3.5 Na离子对TiO_2粉末结晶性能的影响 |
| 3.3.6 结晶度和Na离子含量对TiO_2光催化活性的影响 |
| 3.3.7 Ti-O-Na键对TiO_2能带结构的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 N掺杂TiO_2薄膜的制备及其光催化性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 TiO_2薄膜的制备 |
| 4.2.2 TiO_2薄膜光催化活性的表征 |
| 4.2.3 TiO_2薄膜组成和结构的表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 TiO_2薄膜的截面形貌及厚度 |
| 4.3.2 N掺杂对TiO_2薄膜表面形貌的影响 |
| 4.3.3 N掺杂对TiO_2薄膜晶体结构的影响 |
| 4.3.4 N掺杂对TiO_2薄膜吸光性能的影响 |
| 4.3.5 N掺杂TiO_2薄膜的光催化活性和稳定性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 表面氧空位对TiO_2薄膜光催化性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 TiO_2薄膜的制备 |
| 5.2.2 TiO_2薄膜光催化性能的表征 |
| 5.2.3 TiO_2薄膜及粉末结构和光电性能的表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 CaH_2处理温度对TiO_2薄膜的影响 |
| 5.3.1.1 处理温度对TiO_2薄膜和粉末晶体结构的影响 |
| 5.3.1.2 处理温度对TiO_2薄膜吸光和光电性能的影响 |
| 5.3.1.3 处理温度对TiO_2薄膜光催化活性的影响 |
| 5.3.2 CaH_2处理时间对TiO_2薄膜的影响 |
| 5.3.2.1 处理时间对TiO_2薄膜表面形貌的影响 |
| 5.3.2.2 处理时间对TiO_2薄膜和粉末晶体结构的影响 |
| 5.3.2.3 处理时间对TiO_2薄膜吸光和光电性能的影响 |
| 5.3.2.4 处理时间对TiO_2薄膜光催化活性的影响 |
| 5.3.2.5 TiO_2薄膜的光催化稳定性和太阳光光催化活性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 TiO_2薄膜光致亲水性能的对比研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 本论文的创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表的论文及专利 |
| 致谢 |
（8）Ag负载对N掺杂TiO2薄膜的光电及光催化性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光催化研究概述 |
| 1.2 TiO_2光催化剂 |
| 1.2.1 TiO_2光催化反应机理 |
| 1.2.2 影响TiO_2光催化性能的因素 |
| 1.2.3 提高TiO_2光催化性能的改性技术 |
| 1.3 TiO_2薄膜的制备方法 |
| 1.3.1 液相法 |
| 1.3.2 物理气相沉积法 |
| 1.3.3 化学气相沉积法 |
| 1.3.4 电化学沉积法 |
| 1.4 TiO_2的应用 |
| 1.4.1 废水处理 |
| 1.4.2 消毒杀菌 |
| 1.4.3 光催化制氢 |
| 1.4.4 光电极 |
| 1.5 研究课题的提出 |
| 1.5.1 选题目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验与研究方法 |
| 2.1 实验原料与设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 电泳沉积和光还原沉积Ag的基本原理 |
| 2.2.1 电泳沉积的基本原理 |
| 2.2.2 光还原沉积Ag的基本原理 |
| 2.3 实验过程 |
| 2.3.1 TiN薄膜和N掺杂TiO_2薄膜的制备 |
| 2.3.2 负载Ag的N掺杂TiO_2薄膜的制备 |
| 2.4 试样的性能表征及测试方法 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD)测定物相组成与结构 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)研究薄膜的微观形貌 |
| 2.4.3 辉光放电光谱仪(GDS)分析薄膜表面的元素组成 |
| 2.4.4 紫外-可见分光光度计(UV-Vis)测试薄膜光吸收性能 |
| 2.4.5 光电响应性能测试 |
| 2.4.6 光催化活性测试 |
| 第三章N掺杂TiO_2薄膜的光电及光催化性能 |
| 3.1 TiN薄膜的结构和表面形貌分析 |
| 3.2 N掺杂TiO_2薄膜的结构及成分分析 |
| 3.3 N掺杂TiO_2薄膜的紫外-可见吸收性能分析 |
| 3.4 N掺杂TiO_2薄膜的光电响应性能 |
| 3.5 N掺杂TiO_2薄膜的光催化活性 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 负载Ag的N掺杂TiO_2薄膜的光电及光催化性能 |
| 4.1 负载Ag的N掺杂TiO_2薄膜的XRD分析 |
| 4.2 负载Ag的N掺杂TiO_2薄膜的表面形貌分析 |
| 4.3 负载Ag的N掺杂TiO_2薄膜的紫外-可见吸收性能分析 |
| 4.4 负载Ag的N掺杂TiO_2薄膜的光电响应性能 |
| 4.5 负载Ag的N掺杂TiO_2薄膜的光催化活性 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表的论文 |
（9）TiO2、ZnO、ZrO2基纳米纤维结构材料的制备及光催化性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体光催化材料 |
| 1.3 金属离子掺杂半导体光催化材料 |
| 1.4 半导体偶合光催化材料 |
| 1.5 半导体光催化材料的制备方法 |
| 1.5.1 物理方法 |
| 1.5.2 化学方法 |
| 1.6 论文的研究思路与主要内容 |
| 第二章 Zn~(2+)/TiO_2中空纳米纤维结构材料的制备及光催化性能 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 仪器和试剂 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 光催化性能的测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 XRD分析 |
| 2.3.2 SEM分析 |
| 2.3.3 TEM分析 |
| 2.3.4 样品的光催化性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Ti~(4+)/ZnO多壁纳米纤维结构材料的制备及光催化性能 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 仪器和试剂 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.3 光催化性能的测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 TG分析 |
| 3.3.2 XRD分析 |
| 3.3.3 SEM分析 |
| 3.3.4 TEM分析 |
| 3.3.5 样品的光催化性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Zr~(4+)/ZnO、Zn~(2+)/ZrO_2纳米结构纤维材料的制备及光催化性能 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要仪器与试剂 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.2.3 光催化性能的测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 XRD分析 |
| 4.3.2 SEM分析 |
| 4.3.3 PL分析 |
| 4.3.4 焙烧温度对Zr~(4+)/ZnO光催化性能的影响 |
| 4.3.5 焙烧时间对Zr~(4+)/ZnO光催化性能的影响 |
| 4.3.6 不同Zr~(4+)掺杂量样品Zr~(4+)/ZnO的光催化性能 |
| 4.3.7 不同Zn~(2+)掺杂量样品Zn~(2+)/ZrO_2的光催化性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 半导体ZrO_2、ZnO偶合纳米结构纤维材料的制备及光催化性能 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 主要仪器与试剂 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.2.3 光催化性能的测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 XRD分析 |
| 5.3.2 SEM分析 |
| 5.3.3 TEM分析 |
| 5.3.4 EDX分析 |
| 5.3.5 离子Zn~(2+)、Zr~(4+)反掺杂、ZnO基半导体偶合纳米纤维材料Zn~(2+)/ZrO_2-Zr~(4+)/ZnO的光催化性能 |
| 5.3.6 离子Zn~(2+)、Zr~(4+)反掺杂、ZrO_2基半导体偶合纳米纤维材料Zr~(4+)/ZnO-Zn~(2+)/ZrO_2的光催化性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 发表论文及申请专利 |
| 致谢 |
（10）高活性新型结构纳米TiO2基可见光催化剂的制备、性质和光催化活性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 第一节 TiO_2光催化简述 |
| 1.1.1 半导体光催化 |
| 1.1.2 光催化降解的机理 |
| 1.1.3 TiO_2光催化裂解水 |
| 1.1.4 TiO_2光催化合成CO和甲烷 |
| 第二节 TiO_2光催化剂 |
| 1.2.1 TiO_2晶体结构 |
| 1.2.2 合成制备方法 |
| 第三节 TiO_2光催化剂的改性 |
| 1.4.1 金属、非金属离子掺杂 |
| 1.4.3 半导体复合 |
| 第四节 选题的意义及主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 具有可见光活性的B和 In双掺杂TiO_2光催化剂的活性研究 |
| 第一节 前言 |
| 第二节 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品及主要仪器设备 |
| 2.2.2 样品的制备 |
| 2.2.3 样品的表征 |
| 2.2.4 光催化反应 |
| 第三节 结果和讨论 |
| 2.3.1 光催化活性 |
| 2.3.2 XRD分析 |
| 2.3.3 XPS |
| 2.3.4 FT-IR红外谱图 |
| 2.3.5 漫反射紫外-可见光吸收谱(UV-Vis DRS) |
| 2.3.6 荧光光谱(PL) |
| 2.3.7 光催化机理分析 |
| 第四节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 具有可见光活性的N-TiO_2/InBO_3异质结催化剂的制备及性质研究 |
| 第一节 前言 |
| 第二节 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品及主要仪器设备 |
| 3.2.2 样品的制备 |
| 3.2.3 样品的表征 |
| 3.2.4 光催化反应 |
| 第三节 实验结果和讨论 |
| 3.3.1 晶体结构 |
| 3.3.2 TEM |
| 3.3.3 XPS |
| 3.3.4 漫反射吸收谱 |
| 3.3.5 荧光光谱(PL) |
| 3.3.6 光催化活性 |
| 3.3.7 光催化机理 |
| 第四节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 TiO_2纳米结构(纳米粒子、纳米管和纳米片)的设计及其光催化活性 |
| 第一节 前言 |
| 第二节 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品及主要仪器设备 |
| 4.2.2 样品的制备 |
| 4.2.3 样品的表征 |
| 4.2.4 光催化反应 |
| 4.2.5 理论计算 |
| 第三节 实验结果和讨论 |
| 4.3.1 理论计算结果 |
| 4.3.2 TEM分析 |
| 4.3.3 XRD分析 |
| 4.3.4 能带结构 |
| 4.3.5 时间分辨荧光衰减曲线 |
| 4.3.6 光催化活性 |
| 4.3.7 光催化机理 |
| 第四节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 TiO_2-N/ZrO_(2-x)N_x异质结催化剂能级的调节以及其可见光催化活性研究 |
| 第一节 引言 |
| 第二节 实验部分 |
| 5.2.1 实验药品及主要仪器设备 |
| 5.2.2 样品的制备 |
| 5.2.3 样品的表征 |
| 5.2.4 光催化反应 |
| 5.2.5 理论计算 |
| 第三节 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 理论计算结果 |
| 5.3.2 XRD和 TEM分析 |
| 5.3.3 XPS |
| 5.3.4 能带结构 |
| 第四节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 传统Pd催化协助的高效可见光光催化降解体系 |
| 第一节 前言 |
| 第二节 实验部分 |
| 6.2.1 实验药品及主要仪器设备 |
| 6.2.2 样品的制备 |
| 6.2.3 样品的表征 |
| 6.2.4 光催化反应 |
| 第三节 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 XRD |
| 6.3.2 XPS |
| 6.3.3 光催化活性 |
| 6.3.4 能带结构 |
| 6.3.5 光催化降解机理 |
| 第四节 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 第一节 总结 |
| 第二节 展望 |
| 作者简介 |
| 博士在学期间科研成果 |
四、Pd~(2+)离子对TiO_2光催化薄膜化学稳定性的影响（论文参考文献）
- [1]N-TiO2基光催化材料的微结构调控及环境净化性能研究[D]. 孙芃. 北京科技大学, 2021(04)
- [2]金红石TiO2纳米阵列光电催化降解苯酚[D]. 谢娟. 浙江大学, 2020(07)
- [3]生物质基多元复合半导体材料的制备及其多功能特性的研究[D]. 高丽坤. 东北林业大学, 2020(01)
- [4]无机离子对TiO2纳米管阵列光催化性能的影响研究[D]. 黄书韬. 浙江大学, 2020(08)
- [5]极性结构TiO2的合成及其增强的光催化、气敏、光伏与压电性能增强的物理机制[D]. 刘俊芳. 陕西师范大学, 2019(01)
- [6]共轭π材料表面修饰TiO2催化剂的制备及可见光催化性能研究[D]. 郭艳如. 河南大学, 2017(06)
- [7]钠钙硅玻璃上TiO2薄膜光催化性能的增强研究[D]. 谢欢. 武汉理工大学, 2016(02)
- [8]Ag负载对N掺杂TiO2薄膜的光电及光催化性能的影响[D]. 张伟华. 太原理工大学, 2016(08)
- [9]TiO2、ZnO、ZrO2基纳米纤维结构材料的制备及光催化性能[D]. 邵克让. 西北师范大学, 2015(07)
- [10]高活性新型结构纳米TiO2基可见光催化剂的制备、性质和光催化活性研究[D]. 于彦龙. 南开大学, 2015(03)