一、钴掺杂二氧化钛的制备及光催化性能的研究（论文文献综述）
姚远[1]（2021）在《微波水热法制备钴、钇和钴-钇掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性》文中提出本文采用微波水热法分别制备了钴掺杂TiO2、钇掺杂TiO2、以及钴-钇共掺杂TiO2三种改性TiO2光催化剂,并使用甲基橙作为模拟污染物在紫外灯照射条件下进行了降解实验,分别在紫外、超声、超声-紫外以及可见光四种降解条件下,考察催化剂光催化降解活性,从而探究催化剂制备条件对光催化活性的影响。分别探讨了元素掺杂量、微波水热合成功率、微波水热合成时间、微波水热合成温度、干燥温度以及干燥时间等六种因素对催化剂光催化活性的影响,通过XRD、N2吸附脱附、SEM、XPS等分析测试手段对TiO2催化剂进行测试表征,探究制备条件对光催化剂结构特征的影响,以及不同结构特征对光催化活性的影响,并分析其原因;同时探究了羟基自由基的浓度、超氧自由基和光生电子对光催化性能的影响,所得主要结果如下:一、微波水热法制备钴掺杂TiO2光催化剂TiO2-Co及其光催化活性采用微波水热合成法制备TiO2-Co,最佳制备条件为:n(Co2+):n(Ti4+)=1.0%、微波水热合成功率600W、微波水热合成温度150℃、微波水热合成时间2.5h、干燥温度80℃和干燥时间2h。在自制紫外灯照射下降解甲基橙溶液30min后,甲基橙降解率达到98.02%;在微波（MW）、紫外（UV）、微波-紫外（MW-UV）和微波-超声-紫外（MW-UT-UV）四种条件下降解甲基橙溶液,对甲基橙溶液降解效果最好的条件为微波-超声-紫外;用可见光降解甲基橙溶液时,在5h时甲基橙就几乎达到完全降解。通过XRD、SEM和N2吸附脱附分析发现,TiO2-Co主要以无定型TiO2和锐钛矿TiO2混合结构存在,结晶度较低,且由于物理研磨不充分,放大后看到大小不一块状物体,但是表面疏散分布有球状颗粒,存在少量堆积,孔径主要集中在5-10nm,为介孔材料;通过EDS和XPS分析发现,TiO2-Co确有钴元素掺杂,但是由于钴离子半径较小,会进入到TiO2晶格之中,因此检测峰较弱。二、微波水热法制备钇掺杂TiO2光催化剂TiO2-Y及其光催化活性采用微波水热合成法制备TiO2-Y,最佳制备条件为:n(Y3+):n(Ti4+)=0.6%、微波水热合成功率600W、微波水热合成温度135℃、微波水热合成时间2h、干燥温度80℃和干燥时间3h。在自制紫外灯照射条件下降解甲基橙溶液30min后,甲基橙降解率达到99.18%;在MW、UV、MW-UV和MW-UT-UV四种条件下降解甲基橙溶液,效果最好的条件为微波-超声-紫外;用可见光降解甲基橙溶液时,在2.5h时甲基橙就几乎达到完全降解。通过XRD、SEM和N2吸附脱附分析发现,TiO2-Y主要以无定型TiO2和锐钛矿TiO2混合结构存在,结晶度较低,且由于物理研磨不充分,放大后看到大小不一块状物体,但是表面分布有大量均匀细小的球状颗粒,孔径主要集中在5nm左右,属于介孔材料;通过EDS和XPS分析发现,TiO2-Y确有钇元素掺杂,表面负载有少量钇的氧化物;通过PL以及自由基测试发现,TiO2-Y荧光强度较低,羟基自由基与超氧负离子共同作用光催化反应。三、微波水热法制备钴、钇共掺杂TiO2光催化剂TiO2-Co-Y及其光催化活性采用微波水热合成法制备钴、钇共掺杂TiO2-Co-Y,最佳制备条件为:n(Y3+):n(Ti4+)=0.8%、n(Co2+):n(Ti4+)=1.0%、微波水热合成功率600W、微波水热合成温度150℃、微波水热合成时间2.5h、干燥温度80℃和干燥时间2h。在自制紫外灯条件下降解甲基橙溶液30min后,甲基橙降解率达到87.09%;在MW、UV、MW-UV和MW-UT-UV四种条件下降解甲基橙溶液,效果最好的条件为微波-超声-紫外;用可见光降解甲基橙溶液时,在5h时甲基橙就几乎达到完全降解。通过XRD、SEM和N2吸附脱附分析发现,TiO2-Co-Y主要以无定型TiO2和锐钛矿TiO2混合结构存在,结晶度较低,且由于物理研磨不充分,放大后看到大小不一块状物体,表面分布球状颗粒,但是颗粒有堆积且分散不均匀,孔径分布不均匀,主要集中在0-15nm左右,属于介孔材料;通过EDS和XPS分析发现,TiO2-Co-Y确有钇、钴元素掺杂,表面负载有少量钇的氧化物;通过PL测试发现,TiO2-Co-Y荧光强度较高,说明TiO2-Co-Y光生电子-空穴复合率较高,不利于光催化反应。本文结果表明,通过微波水热合成法制备TiO2较普通水热法具有升温快、受热均匀等特点,使用微波水热合成法制备TiO2-Y的光催化活性要优于TiO2-Co、TiO2-Co-Y,在不同降解条件下,微波超声紫外降解效率更优,在可见光条件下,TiO2-Y在2.5h就可对甲基橙溶液完全降解,分析测试发现,TiO2-Y、TiO2-Co、TiO2-Co-Y三种材料均为无定型TiO2与锐钛矿相TiO2混合,较低的结晶度对TiO2光催化活性有促进作用。
黄炫烨[2]（2021）在《金属改性石墨相氮化碳的制备及其性能探究》文中研究指明石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种绿色无污染的光催化剂,其具有可见光响应、适宜的带隙（2.7 eV）、化学热稳定性、易获取和易改性等优点,在处理有机污染废水中应用广泛。但是石墨相氮化碳存在着可见光利用率低、光生电子-空穴复合速率过快和难回收利用等固有缺陷。本文通过金属掺杂的方法改性石墨相氮化碳,以加强其催化去除有机污染物的能力,主要研究内容和结果如下:（1）采用九水合硝酸铁为铁源,与三聚氰胺前驱体一同在高温下焙烧合成了铁掺杂石墨相氮化碳（Fe-g-C3N4）光催化剂,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱等方法对此光催化剂进行分析,结果表明铁的成功掺杂。在模拟可见光照射下,以亚甲基蓝为模拟污染物进行系统的光催化去除实验,构建非均相光-芬顿氧化体系。结果表明:当Fe-g-C3N4光催化剂的铁掺杂量为2.7 wt%、pH=5的亚甲基蓝溶液浓度为30 mg/L、Fe-g-C3N4投加量为1.4 g/L和Fe:H2O2的摩尔比为1:1000时,此非均相光-芬顿体系的光催化性能最佳,60 min去除率高达99%。此光催化剂有良好的循环利用性和稳定性。经过三次循环催化实验后,催化去除率仍可达85%。光催化过程中起主要活性作用的是超氧自由基（·O2-）和空穴（h+）。（2）利用六水合氯化钴作为钴源,经浓盐酸处理的三聚氰胺为前驱体,经一步高温焙烧法合成了钴掺杂多孔石墨相氮化碳（Co-porous-g-C3N4）光催化剂,采用透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见漫反射、比表面积测定等方法对其进行分析,结果表明石墨相氮化碳的形貌转变为多孔状以及钴元素成功掺杂。在模拟可见光照射下,以亚甲基蓝为模拟污染物进行光催化去除实验,构建非均相光-类芬顿氧化体系。结果表明:当Co-porous-g-C3N4的钴掺杂量为0.9wt%、pH=7的亚甲基蓝溶液浓度40 mg/L、催化剂投加量为1.0 g/L和30%过氧化氢投加量为6.2 mmol/L时,此非均相光-类芬顿体系光催化性能最好,90 min去除率高达98.3%。此催化剂对不同有机污染物均有光催化活性,且循环利用性和稳定性良好。光催化过程中起主要活性作用的是超氧自由基（·O2-）。（3）通过简单溶剂热法制备了FeSe2-g-C3N4复合材料。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱分析和磁滞回线分析等方法对此催化剂进行分析,结果表明二硒化铁颗粒均匀地分布在石墨相氮化碳表面,且FeSe2-g-C3N4光催化剂具有铁磁性。在模拟可见光照射和添加过硫酸盐的情况下,以亚甲基蓝为模拟污染物进行光催化去除实验,构建光-过硫酸盐氧化体系。结果表明:当FeSe2-g-C3N4二硒化铁复合量为15%、pH=7的亚甲基蓝浓度为10 mmol/L、中等曝气程度、催化剂和过硫酸盐投加量均为0.4 g/L时,此体系光催化性能最好,30 min去除率达到93%,其中曝气装置在反应体系中起到混匀和增加溶解氧含量的作用。此外,催化剂经三次循环实验后,去除率仍高于90%。催化体系中起主要活性作用的是硫酸根自由基（·SO4-）。本论文利用了金属掺杂和金属半导体复合的方法改性石墨相氮化碳,通过简单的溶剂热法制备了铁磁性FeSe2-g-C3N4光催化剂,解决了石墨相氮化碳可见光利用率低、光生电子空穴复合速率过快、难回收和沉降性能差等缺陷。为化工废物的安全处置和管理提供了一定的思路和方向。
张守花,张新海[3]（2021）在《响应面法优化Co2+掺杂TiO2制备工艺研究》文中研究说明利用共沉淀-水热法制备了钴掺杂二氧化钛光催化剂,以催化降解水中草甘膦效率为指标,采用响应面法对钴掺杂二氧化钛光催化剂的制备条件进行优化。结果表明,钴掺杂二氧化钛光催化剂的最佳制备工艺为:水热反应温度139.64℃、水热反应时间23.75h、煅烧温度408.17℃和煅烧时间4.04h。利用最佳制备条件下制得的钴掺杂二氧化钛光催化剂催化降解水中草甘膦,降解效率接近80%,与纯二氧化钛相比,催化降解效率有较大幅度提升。
曾沁若[4]（2021）在《吡啶基共轭微孔聚合物及其复合物的制备与光催化性能研究》文中研究指明共轭微孔聚合物（CMPs）是一类具有π-π共轭骨架的新型有机半导体光催化剂。高比表面积、可调节的禁带宽度、易于功能化以及多样的合成途径等优点使其在光催化领域具有潜在的应用价值。本文制备了新型吡啶基共轭微孔聚合物（PCMPs）及其钴硫（Co-S）、二氧化钛（Ti O2）复合物,对其化学结构与微观形貌进行了表征,探索了它们在全光谱和可见光下的光催化析氢性能。主要研究内容包括以下三部分。（1）针对传统CMPs合成途径成本较高,条件严苛的缺点,提出基于Chichibabin合成反应,在不添加任何金属的条件下,利用芳香醛和芳香酮与醋酸铵发生缩聚反应。选择两种芳香酮与三种芳香醛单体制备了六种吡啶基共轭微孔聚合物。通过不同单体的选择构筑了不同的共轭框架,利用红外光谱、X射线衍射、核磁共振谱、X射线光电子能谱确认其化学结构;采用比表面积分析仪分析了其孔结构;利用紫外吸收光谱和循环伏安曲线确定了其能带结构;采用全玻璃自动在线微量气体分析系统,对其光催化析氢性能进行测试。结果表明,在不添加金属催化剂的条件下成功制备出吡啶基共轭微孔聚合物,表面积高达523 m2·g-1,孔径小于2 nm。聚合物的析氢速率与聚合物的禁带宽度和多孔性质有关。在全光谱照射下平均析氢速率（HER）最高可达到1198.9μmol·g-1·h-1,为绿色合成高效光催化产氢提供了可能。（2）为了降低光催化析氢成本,选择平均析氢速率最高的聚合物PCMP23-2与Co-S进行复合,复合物PC23-2-200在不添加助催化剂的条件,全光谱下的平均析氢速率能够达到1174.0μmol·g-1·h-1,与添加铂助催化剂的纯聚合物基本一致(1198.9μmol·g-1·h-1),证明了Co-S与聚合物的复合能够有效取代贵金属助催化剂,从而降低成本。同时探究了不同掺杂量对光催化析氢的影响,结果表明,当加入PCMP23-2质量为100和200 mg时,复合物在全光谱下的平均析氢速率分别为1247.6和1174.0μmol·g-1·h-1,均能够实现与添加铂助催化剂的纯聚合物同样的析氢效率,PCMP23-2-100甚至能够拥有更优的光催化析氢性能。（3）考虑到聚合物无法在可见光下实现高效析氢,利用具有宽吸收范围的聚合物PCMP33-3与二氧化钛进行原位复合,通过改变二氧化钛的加入量制备了具有不同掺杂量的复合物,并对它们进行可见光下光催化析氢测试,研究表明,当掺杂量为500 mg（相对醛基单体为0.5 mmol）时,在可见光下的析氢速率能够达到1070.9μmol·h-1·g-1,证明异质结的形成有利于提高光催化剂的析氢效率。
马瑾,王新海[5]（2020）在《金属掺杂改性纳米二氧化钛对废水中有机物催化降解的研究进展》文中研究指明废水中有机物存在难降解、可生化性差、传统方法治理困难等问题。近年的研究发现光催化技术在处理工业废水有机物领域具有降解效率高、无毒无害、价格便宜等优点。简单介绍了各类金属掺杂纳米TiO2的光催化原理,分析和比较了不同类型金属掺杂纳米TiO2应用于废水中有机物降解的去除效果,并梳理了金属离子单掺杂、金属与金属共掺杂对纳米TiO2光催化性能的影响,指出了金属掺杂纳米TiO2中存在的问题和未来的研究方向。
高宁萧[6]（2020）在《碳点与二氧化钛材料的改性及应用研究》文中进行了进一步梳理能源短缺和环境污染是全世界范围都无法逃避的严峻现实问题,随着对新材料领域的日益深入研究,半导体光催化剂具有应用于光电转化和光催化降解领域的潜在应用价值。针对光催化剂的研究核心在于开发稳定、高效且廉价的光催化剂,而在众多光催化剂中,二氧化钛有合适的带隙宽度,并且性质稳定,廉价易制得,得到专家学者们的关注和深入研究。因此,本论文主要针对二氧化钛,研究掺杂改性和开发新结构对其光催化活性的影响,以下为本论文的具体研究内容:首先,利用水热合成和溶剂热合成法制备了具有不同元素组成的碳点。电子显微镜下的碳点直径在5～15 nm之间,分散状况良好,几乎没有团聚现象;高倍率透射电子显微镜下可以观测到碳点具有明显的（101）面晶格条纹;X电子能谱分析得到氮掺杂碳点中只包含氮、碳、氧元素,并且氮原子主要以吡啶氮的形式取代碳原子并插入碳环之中;紫外可见光光谱分析和荧光光谱分析结果表明,几种碳点中,氮掺杂碳点在紫外光区有强光吸收,并且荧光发射稳定,不受激发波长影响。从碳点优秀的荧光性能以及紫外吸收性能可以推断,碳点具有用于光催化和光电转化领域的潜质。将碳点与聚乙烯吡咯烷酮均匀混合作为纺丝前驱体溶液进行静电纺丝,得到荧光纳米纤维。这证明了碳点具有良好的稳定性,荧光纳米纤维有希望应用于柔性荧光塑料薄膜制品生产,纺织纤维织造产品的荧光图案化,为固态荧光检测传感、防伪荧光标记等应用研究提供了基础。其次,在商用氟掺杂导电玻璃基底上水热生长了形貌良好的二氧化钛纳米棒阵列。在电子扫描显微镜高倍数观察下,通过调控溶剂热温度、钛源量、前驱体配比可以得到均匀整齐纳米棒阵列,具有最佳形貌的纳米棒阵列中,纳米棒平均直径约70 nm,阵列厚度230 nm。通过X射线衍射法验证二氧化钛为金红石和锐钛矿共存的混合晶型;通过傅里叶红外光谱对二氧化钛纳米棒中成键进行了深入研究分析。通过物理浸泡吸附法和原位生长两种制备方案进行碳点修饰二氧化钛纳米棒,并将两组修饰纳米棒阵列及未修饰原始纳米棒阵列作为对电极组装成染料敏化太阳电池,进行光电性能测试。结果表明,两组修饰后纳米棒电池效率对比未修饰碳点的电池效率均有大幅提高,同样,浸泡吸附法制备碳点修饰的二氧化钛层效率略高于原位法。最后,在静电纺丝法和氮气保护高温烧结热处理制得二氧化钛纳米纤维的基础上,将四水合乙酸钴和九水合硝酸铁加入到前驱体溶液中,纺丝并烧结后制得铁钴双过渡金属掺杂的二氧化钛纳米纤维。通过X射线衍射法研究了在烧结温度逐渐提高的情况下纳米纤维的晶型变化。X射线光电子能谱结果显示纤维中钛离子主要为四价,且铁钴金属离子成功掺杂到纤维中。紫外可见漫反射可以计算得到纤维带隙,结果显示掺杂后的纤维禁带宽度显着减小,有利于提高纤维的光催化性能,通过汞灯照射下纤维催化降解染料罗丹明B的实验可以得到,铁钴掺杂的二氧化钛纳米纤维具有良好的光催化活性。5 wt%的掺杂条件下罗丹明B的降解率为48.9%。总而言之,本文研究碳点制备及二氧化钛材料改性,首先制备了具有荧光性能的多种元素掺杂碳点,并创造性地使用溶液静电纺丝法将食用豆奶粉种提取到的绿色荧光碳点成功制备为纳米纤维,具有优秀的荧光性和出色的纤维形貌。碳点纤维将碳点的应用范围大大拓宽,使其荧光性能可以在纺织、过滤和组织工程等更多领域发挥作用,为固态荧光技术的发展与应用研究做出贡献。将氮掺杂碳点用于二氧化钛纳米棒阵列对电极掺杂,获得了远超未掺杂对电极的光电转换效率,尤其短路电流密度明显改善,证明了氮掺杂碳点掺杂主要对二氧化钛的电子传输能力有较大提升作用。重点研究了双金属掺杂二氧化钛复合纳米纤维的静电纺丝制备,通过XRD、XPS、FTIR、UV-Vis等技术手段深入分析了铁钴复合纤维的微观结构与性能,通过光催化降解染料实验证明铁钴复合纤维具有较好的催化降解效率,并且易于与水体分离,可以作为一种有效的污染物催化降解材料。
张曦冉[7]（2020）在《石墨烯基钴掺杂二氧化钛的制备及光催化性能研究》文中研究说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。
张国庆[8]（2020）在《二氧化钛半导体光催化剂的制备、改性及其光催化性能研究》文中认为随着人们对环境保护和清洁能源开发越来越重视,污水处理问题成了当今治理环境的重大问题之一。光催化技术在治理环境污染领域应用前景广阔,且因该技术高效节能环保被广泛关注。第一代半导体光催化剂二氧化钛,因安全无毒、高稳定性、低成本和强氧化能力而被认为是最具前景的光催化剂。但由于二氧化钛对太阳光利用率低、光生载流子易复合,致使其光催化活性低,这些局限性的存在限制了二氧化钛在能源和环境领域的广泛应用。本文通过表面活性剂（聚乙二醇）、离子掺杂（氮掺杂）和形貌调控剂（氢氧化钾）改性处理二氧化钛,以达到提高其光催化性能的目的。通过单因素实验探究各工艺参数对二氧化钛光催化性能的影响,确定了最佳工艺参数,并对改性处理的二氧化钛进行了机理分析。具体工作如下:（1）以钛酸四丁酯为钛源,聚乙二醇（分子量为4000和10000）为表面活性剂,无水乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,通过溶胶-溶剂热法结合煅烧处理制备聚乙二醇修饰的二氧化钛。对比分析聚乙二醇（分子量为4000和10000）修饰的二氧化钛和未加入聚乙二醇的二氧化钛（纯二氧化钛）,在晶粒尺寸、比表面积、形貌、光催化性能等方面的差异。通过单因素实验探究了不同分子量的聚乙二醇用量、反应温度、反应时间、煅烧温度、煅烧时间对样品光催化性能的影响,确定了最佳工艺参数。最佳工艺制备的聚乙二醇修饰的二氧化钛,晶型为锐钛矿型,晶粒尺寸约为7.6 nm,比表面积为93 m2 g-1,分散性较好。模拟可见光下降解甲基橙溶液120 min,最终降解率为99.6%,是纯二氧化钛（最终降解率为94%）的1.06倍。（2）以钛酸四丁酯为钛源、溶胶-溶剂热法制备的纯二氧化钛为前驱体,水合肼为氮源,通过水热法制备氮掺杂二氧化钛。对比分析氮掺杂二氧化钛和纯二氧化钛,在晶粒尺寸、比表面积、形貌、光催化性能等方面的差异。通过单因素实验探究了水合肼用量、水热时间、水热温度对样品光催化性能的影响,确定最佳工艺参数。最佳工艺制备的氮掺杂二氧化钛,晶型为锐钛矿型,晶粒尺寸为9 nm,比表面积为94.4 m2 g-1,分散性良好。模拟可见光下降解甲基橙溶液120 min,最终降解率为98.9%,是纯二氧化钛（最终降解率为94%）的1.05倍。（3）以硫酸钛为钛源,硫酸钛和氢氧化钠反应得到的氢氧化钛为前驱体,氢氧化钾溶液为形貌调控剂,通过共沉淀法结合水热法并经过煅烧处理合成一维二氧化钛纳米带。对比分析加入氢氧化钾溶液和未加入氢氧化钾溶液的二氧化钛,在晶粒尺寸、比表面积、形貌、光催化性能方面的差异。通过单因素实验探究了氢氧化钾的浓度、水热时间、水热温度对样品光催化性能的影响,确定了最佳工艺参数。最佳工艺制备的二氧化钛纳米带,晶型为锐钛矿型,长度在1μm以上,宽度约为20-60 nm,比表面积约为78 m2 g-1。紫外光下降解甲基橙溶液60 min,最终降解率为98.2%,是未加入氢氧化钾溶液二氧化钛（最终降解率为82.9%）的1.18倍;模拟可见光下降解甲基橙溶液120min,最终降解率为78.56%,是未加入氢氧化钾溶液二氧化钛（最终降解率为60.77%）的1.29倍。
郭田辉[9]（2019）在《不同形貌纳米TiO2及TiO2/GO的制备及光催化性能研究》文中研究说明二氧化钛（TiO2）半导体纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应及介电限域等效应,使得材料在光催化反应中呈现出独特的性质。在此理论基础上本论文设计合成了不同形貌和尺寸的二氧化钛,揭示光催化性能与二氧化钛纳米结构的关系,阐述光催化机理;并进一步与石墨烯复合,研究石墨烯的加入对光催化性能的影响。本文首先进行了不同形貌二氧化钛可控制备及光催化性能研究。使用二氧化钛及钛酸丁酯为钛源,加入不同结构引导剂制备了棒状、花状、球状、立方状二氧化钛,研究了水热时间、温度对形貌的影响。利用XRD、SEM、TEM等手段对样品进行结构表征;使用探针法捕捉活性氧组分,从机理上对二氧化钛光催化性能的提高进行阐释;采用亚甲基蓝模拟有机废水,测定样品在可见、紫外光下光催化性能。结果表明:不同形貌二氧化钛均为锐钛矿、金红石相混晶结构,花状、棒状二氧化钛光生载流子复合率最低,光催化性能最佳。本文还可控制备了二氧化钛/石墨烯复合材料。将不同形貌二氧化钛进一步与石墨烯复合,探究石墨烯掺杂量、水热时间、温度对光催化性能的影响。结果表明:石墨烯的掺杂量为5%,水热条件为180℃、12 h时光催化性能最佳。研究结果还表明,石墨烯的掺杂并未影响二氧化钛的晶型结构,但是石墨烯和二氧化钛之间存在化学键连接,并且二氧化钛倾向于附着在石墨烯片层结构的褶皱处,加入二氧化钛同时会使石墨烯的石墨化程度增大,无序度增加,增加更多的缺陷位点,利于染料的吸附。二氧化钛/石墨烯复合材料光催化性能较二氧化钛提高20%左右,碳材料的加入促进对染料分子的吸附,使得光催化性能显着提高。
徐宁[10]（2019）在《非金属掺杂TiO2复合材料制备及光催化性能研究》文中认为二氧化钛无毒,制备成本低以及其在环境和能源方面有巨大的潜在价值等优点。但是二氧化钛能带较宽,对太阳能的利用不足;此外,二氧化钛较低的量子效率阻碍了它成为优良的光催化剂。据报道非金属掺杂具有很好的作用来扩大二氧化钛的光谱响应范围。因此,本论文分别用硫源,氮源,氮硫源进行二氧化钛的掺杂制备,为设计开发非金属掺杂光催化剂提供参考。以四氟化钛,硫酸钛为混合钛源,以保险粉为掺杂硫源,溶剂用乙醇,应用一步醇热法制造出深黑色硫掺杂TiO2。XPS、能谱、FTIR表征证明了硫元素成功掺杂到二氧化钛中。硫掺杂二氧化钛的可见光催化性能通过降解罗丹明B溶液来评估,发现硫掺杂二氧化钛的可见光催化活性明显优于P25。当使用5mmol保险粉获得的光催化剂的可见光催化活性最高,远高于商业用的P25。多次稳定性重复实验后,TS-5的可见光催化活性并不降低太多。我们又改变了醇热温度、钛源成分、煅烧温度等条件来探究影响硫掺杂二氧化钛光催化性能的因素,发现采用180℃醇热温度,混合钛源,不煅烧所合成的硫掺杂二氧化钛的可见光催化性能是最优秀的。最后通过活性物种捕获实验,探讨了硫掺杂二氧化钛在可见光作用下产生的主要活性物种。以四氟化钛,硫酸钛为混合钛源,以二氧化硫脲为掺杂氮硫源,以无水乙醇为溶剂,通过一步溶剂热法合成深色氮硫共掺杂二氧化钛。XPS、FTIR表征证明了氮硫元素的成功掺杂。TNS的可见光催化性能通过降解罗丹明B溶液来评估,发现氮硫共掺杂二氧化钛的可见光催化活性明显优于P25。当使用12mmol二氧化硫脲获得的光催化剂的可见光催化活性最高,远高于P25,它可在90分之内将罗丹明B溶液完全降解。多次稳定性重复实验表明TNS-12的可见光催化活性并不降低太多。通过中间活性物种的捕获试验,确定了氮硫共掺杂TiO2在可见光照射下形成的主要活性物种。以TiF4,TiCl4为1:1做为混合型钛源,使用氮掺杂源-尿素,以无水乙醇为溶剂,直接溶剂热法制备N掺杂二氧化钛。改变氮源与钛源比例,我们发现掺入氮源反而降低了催化剂的可见光催化性能,而TN-0显示出更高的催化性能,可在60分内将罗丹明B溶液完全降解。我们用TN-0光催化剂对苯酚进行了可见光催化降解,发现苯酚降解成对苯二酚以及对苯醌,结合参考文献,计算了对苯二酚的生成浓度,为绿色有机转化提供了另一种方式。
二、钴掺杂二氧化钛的制备及光催化性能的研究（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、钴掺杂二氧化钛的制备及光催化性能的研究（论文提纲范文）
（1）微波水热法制备钴、钇和钴-钇掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 简述TiO_2 |
| 1.1.1 TiO_2 结构 |
| 1.1.2 TiO_2 能级结构 |
| 1.1.3 TiO_2 光催化机理 |
| 1.1.4 离子掺杂改性TiO_2 |
| 1.1.5 TiO_2 制备方法 |
| 1.2 微波化学 |
| 1.3 选题依据、课题含义及创新点 |
| 1.3.1 选题依据及课题内容 |
| 1.3.2 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光催化活性测试 |
| 2.4 掺杂型TiO_2光催化剂的表征测试及结构分析 |
| 2.4.1 X射线衍射 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS) |
| 2.4.3 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4.4 N2 吸附-脱附分析 |
| 2.4.5 热分析 |
| 2.4.6 荧光光谱分析 |
| 2.4.7 自由基测试分析 |
| 第三章 钴掺杂TiO_2光催化剂及其光催化活性 |
| 3.1 TiO_2-Co催化剂的制备 |
| 3.2 TiO_2-Co催化剂的光催化活性 |
| 3.2.1 Co掺杂量对TiO_2-Co光催化活性的影响 |
| 3.2.2 微波合成功率对TiO_2-Co光催化活性的影响 |
| 3.2.3 微波合成温度对TiO_2-Co光催化活性的影响 |
| 3.2.4 微波合成时间对TiO_2-Co光催化活性的影响 |
| 3.2.5 干燥条件对TiO_2-Co光催化活性的影响 |
| 3.2.6 降解条件对TiO_2-Co光催化活性的影响 |
| 3.2.7 结晶度对TiO_2-Co光催化活性的影响 |
| 3.2.8 TiO_2-Co在可见光下的光催化活性 |
| 3.3 TiO_2-Co催化剂的表征测试结果 |
| 3.3.1 SEM及 EDS表征分析 |
| 3.3.2 XPS分析 |
| 3.3.3 N2 吸附脱附分析 |
| 3.3.4 TG-DTG分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 钇掺杂TiO_2光催化剂及其光催化活性 |
| 4.1 制备TiO_2-Y光催化剂 |
| 4.2 TiO_2-Y催化剂的光催化活性 |
| 4.2.1 Y掺杂量对TiO_2-Y光催化活性的影响 |
| 4.2.2 微波合成功率对TiO_2-Y光催化活性的影响 |
| 4.2.3 微波合成温度对TiO_2-Y光催化活性的影响 |
| 4.2.4 微波合成时间对TiO_2-Y光催化活性的影响 |
| 4.2.5 干燥条件对TiO_2-Y光催化活性的影响 |
| 4.2.6 降解条件对TiO_2-Y光催化活性的影响 |
| 4.2.7 结晶度对TiO_2-Y光催化活性的影响 |
| 4.2.8 TiO_2-Y催化剂在可见光下的光催化活性 |
| 4.3 TiO_2-Y光催化剂的表征结果 |
| 4.3.1 SEM及 EDS表征分析 |
| 4.3.2 XPS分析 |
| 4.3.3 N2 吸附脱附分析 |
| 4.3.4 TG-DTG分析 |
| 4.3.5 自由基分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 钴、钇共掺杂TiO_2光催化剂及其光催化活性 |
| 5.1 TiO_2-Co-Y催化剂的制备 |
| 5.2 TiO_2-Co-Y催化剂的光催化活性 |
| 5.2.1 Co掺杂量对TiO_2-Co-Y光催化活性的影响 |
| 5.2.2 Y掺杂量对TiO_2-Co-Y光催化活性的影响 |
| 5.2.3 微波合成功率对TiO_2-Co-Y光催化活性的影响 |
| 5.2.4 微波合成温度对TiO_2-Co-Y光催化活性的影响 |
| 5.2.5 微波合成时间对TiO_2-Co-Y光催化活性的影响 |
| 5.2.6 干燥条件对TiO_2-Co-Y光催化活性的影响 |
| 5.2.7 降解条件对TiO_2-Co-Y光催化活性的影响 |
| 5.2.8 结晶度对TiO_2-Co-Y光催化活性的影响 |
| 5.2.9 TiO_2-Co-Y在可见光下的光催化活性 |
| 5.3 TiO_2-Co-Y催化剂的表征结果 |
| 5.3.1 SEM以及EDS分析 |
| 5.3.2 XPS分析 |
| 5.3.3 N_2 吸附脱附分析 |
| 5.3.4 TG-DTG分析 |
| 5.3.5 荧光光谱分析 |
| 5.4 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 |
（2）金属改性石墨相氮化碳的制备及其性能探究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 染料废水处理现状 |
| 1.3 光催化氧化技术 |
| 1.3.1 光催化氧化技术原理 |
| 1.3.2 光催化剂的分类 |
| 1.4 芬顿氧化技术 |
| 1.4.1 均相芬顿氧化技术和非均相芬顿氧化技术 |
| 1.4.2 类芬顿氧化技术 |
| 1.4.3 光芬顿催化氧化技术 |
| 1.5 过硫酸盐氧化技术 |
| 1.5.1 过硫酸盐氧化技术原理 |
| 1.5.2 光过硫酸盐催化氧化技术 |
| 1.6 石墨相氮化碳半导体 |
| 1.6.1 石墨相氮化碳的制备方法 |
| 1.6.2 石墨相氮化碳的改性 |
| 1.6.3 石墨相氮化碳的应用 |
| 1.7 FeSe_2半导体 |
| 1.8 研究内容及意义 |
| 第二章 铁掺杂石墨相氮化碳光催化剂的制备及非均相光芬顿体系去除亚甲基蓝研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品和仪器 |
| 2.2.2 铁掺杂石墨相氮化碳的制备 |
| 2.2.3 光催化剂表征 |
| 2.2.4 光催化去除实验 |
| 2.3 表征结果与分析 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 红外光谱和紫外光谱分析 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.4 形貌分析 |
| 2.3.5 BET比表面积分析 |
| 2.4 光催化去除实验结果与分析 |
| 2.4.1 催化剂暗反应时间的影响 |
| 2.4.2 铁元素掺杂量的影响 |
| 2.4.3 催化剂投加量的影响 |
| 2.4.4 溶液pH的影响 |
| 2.4.5 铁与过氧化氢比例的影响 |
| 2.4.6 亚甲基蓝浓度的影响 |
| 2.4.7 循环利用实验 |
| 2.4.8 自由基猝灭实验及机理分析 |
| 2.4.9 与类似催化剂对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钴掺杂石墨相氮化碳光催化剂的制备及非均相光类芬顿体系去除亚甲基蓝研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品和仪器 |
| 3.2.2 钴掺杂多孔石墨相氮化碳的制备 |
| 3.2.3 光催化剂表征 |
| 3.2.4 光催化去除实验 |
| 3.3 表征结果与分析 |
| 3.3.1 X射线衍射分析 |
| 3.3.2 形貌分析 |
| 3.3.3 EDS能谱分析 |
| 3.3.4 BET比表面积分析 |
| 3.3.5 紫外光谱分析 |
| 3.3.6 X射线光电子能谱分析 |
| 3.4 光催化去除实验结果与分析 |
| 3.4.1 钴元素掺杂量及浓盐酸投加量的影响 |
| 3.4.2 催化剂投加量的影响 |
| 3.4.3 溶液pH的影响 |
| 3.4.4 过氧化氢投加量的影响 |
| 3.4.5 亚甲基蓝溶液浓度的影响 |
| 3.4.6 自由基猝灭实验及机理分析 |
| 3.4.7 催化剂处理其他有机污染物 |
| 3.4.8 循环利用实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 二硒化铁复合石墨相氮化碳光催化剂的制备及光过硫酸盐体系去除亚甲基蓝研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品和仪器 |
| 4.2.2 二硒化铁复合石墨相氮化碳光催化剂的制备 |
| 4.2.3 光催化剂表征 |
| 4.2.4 光催化去除实验 |
| 4.3 表征结果与分析 |
| 4.3.1 X射线衍射分析 |
| 4.3.2 形貌分析 |
| 4.3.3 EDS能谱分析 |
| 4.3.4 紫外光谱分析 |
| 4.3.5 X射线光电子能谱分析 |
| 4.3.6 磁滞回线分析 |
| 4.4 光催化去除实验结果与分析 |
| 4.4.1 二硒化铁复合量的影响 |
| 4.4.2 催化剂投加量的影响 |
| 4.4.3 曝气程度的影响 |
| 4.4.4 PDS投加量的影响 |
| 4.4.5 亚甲基蓝浓度的影响 |
| 4.4.6 自由基猝灭实验及机理分析 |
| 4.4.7 循环利用实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学位论文目录 |
（3）响应面法优化Co2+掺杂TiO2制备工艺研究（论文提纲范文）
| 1 实验部分 |
| 1.1 原料与仪器 |
| 1.2 光催化剂的制备 |
| 1.3 试验装置与催化效率测定方法 |
| 1.4 催化剂表征 |
| 1.5 单因素试验 |
| 1.6 响应面优化试验 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 催化剂结构分析 |
| 2.2 单因素试验结果及分析 |
| 2.3 Box-Behnken试验结果与分析 |
| 2.3.1 模型的建立及方差分析 |
| 2.3.2 响应面分析 |
| 2.3.3 响应面优化结果验证 |
（4）吡啶基共轭微孔聚合物及其复合物的制备与光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化析氢 |
| 1.2.1 光催化析氢原理 |
| 1.2.2 光催化析氢材料 |
| 1.3 共轭微孔聚合物(CMPs) |
| 1.3.1 共轭微孔聚合物的制备 |
| 1.3.2 共轭微孔聚合物的应用 |
| 1.4 共轭微孔聚合物复合物 |
| 1.4.1 共轭微孔聚合物/过渡金属复合物 |
| 1.4.2 共轭微孔聚合物/TiO_2复合物 |
| 1.5 本课题研究的意义与内容 |
| 第二章 吡啶基共轭微孔聚合物的制备与光催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 仪器与试剂 |
| 2.2.2 制备流程 |
| 2.2.3 结构表征 |
| 2.2.4 光催化析氢测试 |
| 2.2.5 电化学测试 |
| 2.3 结果与表征 |
| 2.3.1 吡啶基共轭微孔聚合物结构表征 |
| 2.3.2 吡啶基共轭微孔聚合物形貌表征 |
| 2.3.3 吡啶基共轭微孔聚合物比表面积测试 |
| 2.3.4 吡啶基共轭微孔聚合物光催化性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 吡啶基共轭微孔聚合物/Co-S复合物的制备与光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 仪器与试剂 |
| 3.2.2 制备流程 |
| 3.2.3 结构表征 |
| 3.2.4 光催化析氢测试 |
| 3.2.5 电化学测试 |
| 3.3 结果与表征 |
| 3.3.1 吡啶基共轭微孔聚合物/Co-S复合物结构表征 |
| 3.3.2 吡啶基共轭微孔聚合物/Co-S复合物形貌表征 |
| 3.3.3 吡啶基共轭微孔聚合物/Co-S复合物光催化性能测试 |
| 3.3.4 不同掺杂量对吡啶基共轭微孔聚合物/Co-S复合物 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 吡啶基共轭微孔聚合物/TiO_2复合物的制备与光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 仪器与试剂 |
| 4.2.2 制备流程 |
| 4.2.3 结构表征 |
| 4.2.4 光催化析氢测试 |
| 4.2.5 电化学测试 |
| 4.3 结果与表征 |
| 4.3.1 吡啶基共轭微孔聚合物/TiO_2复合物结构表征 |
| 4.3.2 吡啶基共轭微孔聚合物/TiO_2复合物形貌表征 |
| 4.3.3 吡啶基共轭微孔聚合物/TiO_2复合物比表面积测试 |
| 4.3.4 吡啶基共轭微孔聚合物/TiO_2复合物光催化性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）金属掺杂改性纳米二氧化钛对废水中有机物催化降解的研究进展（论文提纲范文）
| 1 金属元素单掺杂改性纳米Ti O2 |
| 1.1 贵金属掺杂改性纳米Ti O2 |
| 1.2 过渡金属掺杂改性纳米Ti O2 |
| 1.2.1 Fe3+掺杂 |
| 1.2.2 Cu2+掺杂 |
| 1.2.3 Mn2+掺杂 |
| 1.2.4 V4+/V5+掺杂 |
| 1.2.5 其他过渡金属离子掺杂 |
| 1.3 稀土金属掺杂改性纳米Ti O2 |
| 1.3.1 La3+掺杂 |
| 1.3.2 Ce4+掺杂 |
| 1.3.3 Eu3+掺杂 |
| 1.3.4 Gd3+掺杂 |
| 1.3.5 其他稀土元素掺杂 |
| 1.4 碱土金属 |
| 2 金属与金属共掺杂改性纳米Ti O2 |
| 2.1 过渡金属与过渡金属共掺杂 |
| 2.2 过渡金属与稀土金属共掺杂 |
| 2.3 稀土与稀土元素共掺杂 |
| 2.4 贵金属与稀土金属掺杂 |
| 3 结论 |
（6）碳点与二氧化钛材料的改性及应用研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号和缩略词说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 半导体光催化技术概述 |
| 1.1.1 半导体光催化技术背景 |
| 1.1.2 半导体光催化技术原理 |
| 1.2 二氧化钛材料概述 |
| 1.2.1 二氧化钛的性质 |
| 1.2.2 二氧化钛的制备 |
| 1.2.3 二氧化钛的改性研究 |
| 1.3 论文研究内容及研究意义 |
| 2 多种元素掺杂碳点的制备及其光学性质研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2.1 碳点简介 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料与仪器 |
| 2.2.2 荧光碳点的制备 |
| 2.2.3 测试与表征方法 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 碳点的微观形态分析 |
| 2.3.2 碳点A的元素与荧光性能分析 |
| 2.3.3 碳点B的荧光性能分析与选择性检测 |
| 2.3.4 碳点C和碳点D的荧光性能分析 |
| 2.4 碳点纳米纤维的制备及性能探索 |
| 2.5 小结 |
| 3 碳点修饰二氧化钛纳米棒的制备及其在DSSCs中的应用研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与仪器 |
| 3.2.2 二氧化钛纳米棒制备 |
| 3.2.3 染料敏化太阳电池组装 |
| 3.2.4 测试与表征方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 二氧化钦纳米棒结晶态分析 |
| 3.3.2 异丙醇钛加入量对二氧化钛纳米棒形貌的影响分析 |
| 3.3.3 溶剂热温度对二氧化钛纳米棒形貌的影响分析 |
| 3.3.4 前驱体比例对二氧化钛纳米棒形貌的影响分析 |
| 3.3.5 碳点修饰纳米棒的应用研究与分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 铁钴双金属掺杂二氧化钛超细纤维的制备及其光催化应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 静电纺丝理论与发展历史 |
| 4.1.2 静电纺丝设备与影响因素 |
| 4.1.3 静电纺丝制备二氧化钛复合纤维概述 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验仪器与材料 |
| 4.2.2 纺丝前驱体的配置 |
| 4.2.3 铁钴掺杂纤维烧结 |
| 4.2.4 测试与表征方法 |
| 4.3 正交实验方案与结果分析 |
| 4.4 结构表征测试结果与分析 |
| 4.4.1 铁钴掺杂二氧化钛纤维的形貌分析 |
| 4.4.2 铁钴掺杂二氧化钛纤维的晶型分析 |
| 4.4.3 铁钴掺杂二氧化钛纤维的红外光谱表征 |
| 4.4.4 铁钴掺杂二氧化钛纤维的元素成分分析 |
| 4.5 光催化性能测试结果分析 |
| 4.5.1 铁钴掺杂二氧化钛纤维的紫外可见漫反射测试分析 |
| 4.5.2 铁钴掺杂二氧化钛纤维的光催化降解测试 |
| 4.6 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间的研究成果和发表的学术论文目录 |
| 导师及作者简介 |
| 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（7）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 |
（8）二氧化钛半导体光催化剂的制备、改性及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二氧化钛的简介 |
| 1.3 二氧化钛的制备方法 |
| 1.3.1 液相法 |
| 1.3.2 气相法 |
| 1.4 二氧化钛的改性处理 |
| 1.4.1 离子掺杂 |
| 1.4.2 形貌调控 |
| 1.4.3 半导体复合 |
| 1.5 二氧化钛的应用 |
| 1.5.1 废水处理 |
| 1.5.2 催化产氢 |
| 1.5.3 光催化还原二氧化碳 |
| 1.5.4 染料敏化太阳能电池(DSSCs) |
| 1.6 二氧化钛的光催化机理 |
| 1.7 课题研究目的及主要研究内容 |
| 1.7.1 课题研究目的 |
| 1.7.2 课题主要研究内容 |
| 第2章 实验用品及测试 |
| 2.1 实验药品及仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料性能表征 |
| 2.2.1 X射线衍射仪 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 透射电子显微镜 |
| 2.2.4 比表面积仪 |
| 2.2.5 X射线电子能谱 |
| 2.2.6 紫外-可见漫反射光谱仪 |
| 2.3 光催化性能测试 |
| 2.3.1 模拟可见光下光催化性能测试 |
| 2.3.2 紫外光下光催化性能测试 |
| 第3章 聚乙二醇修饰二氧化钛的制备及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 聚乙二醇修饰二氧化钛的制备 |
| 3.3 聚乙二醇修饰二氧化钛的表征分析 |
| 3.3.1 X射线衍射(XRD)图像分析 |
| 3.3.2 比表面积和孔径分布(BET)分析 |
| 3.3.3 扫描电镜(SEM)图像分析 |
| 3.3.4 透射电镜(TEM)图像分析 |
| 3.3.5 紫外-可见漫反射(UV-Vis)光谱分析 |
| 3.4 光催化性能分析 |
| 3.4.1 不同分子量的聚乙二醇用量对光催化性能的影响 |
| 3.4.2 反应温度对光催化性能的影响 |
| 3.4.3 反应时间对光催化性能的影响 |
| 3.4.4 煅烧温度对光催化性能的影响 |
| 3.4.5 煅烧时间对光催化性能的影响 |
| 3.5 聚乙二醇修饰二氧化钛的形成机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 氮掺杂二氧化钛的制备及光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 氮掺杂二氧化钛的制备 |
| 4.3 氮掺杂二氧化钛的表征分析 |
| 4.3.1 X射线衍射(XRD)图像分析 |
| 4.3.2 比表面积和孔径分布(BET)分析 |
| 4.3.3 扫描电镜(SEM)图像分析 |
| 4.3.4 透射电镜(TEM)图像分析 |
| 4.3.5 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 4.3.6 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)分析 |
| 4.4 光催化性能分析 |
| 4.4.1 水合肼用量对光催化性能的影响 |
| 4.4.2 水热温度对光催化性能的影响 |
| 4.4.3 水热时间对光催化性能的影响 |
| 4.5 氮掺杂二氧化钛的形成机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 二氧化钛纳米带的制备及光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 二氧化钛纳米带的制备 |
| 5.3 二氧化钛纳米带的表征分析 |
| 5.3.1 X射线衍射(XRD)图像分析 |
| 5.3.2 比表面积和孔径分布(BET)分析 |
| 5.3.3 扫描电镜(SEM)图像分析 |
| 5.3.4 透射电镜(TEM)图像分析 |
| 5.3.5 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 5.4 光催化性能分析 |
| 5.4.1 KOH浓度对光催化性能的影响 |
| 5.4.2 水热温度对光催化性能的影响 |
| 5.4.3 水热时间对光催化性能的影响 |
| 5.5 二氧化钛纳米带的形成机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间研究成果 |
| 致谢 |
（9）不同形貌纳米TiO2及TiO2/GO的制备及光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 非均相光催化技术概述 |
| 1.2 二氧化钛光催化材料的基本理论研究 |
| 1.2.1 二氧化钛光催化机理 |
| 1.2.2 二氧化钛结构对光催化的影响因素 |
| 1.3 不同形貌二氧化钛的制备 |
| 1.3.1 一维二氧化钛的制备 |
| 1.3.2 二维二氧化钛的制备 |
| 1.3.3 三维二氧化钛的制备 |
| 1.4 二氧化钛/石墨烯复合材料 |
| 1.4.1 石墨烯 |
| 1.4.2 二氧化钛/石墨烯复合材料 |
| 1.5 本论文的选题依据和研究思路 |
| 2 不同形貌二氧化钛的制备及光催化性能研究 |
| 2.1 实验药品和仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 可控制备和材料的表征 |
| 2.2.1 不同形貌、不同制备方法二氧化钛 |
| 2.2.2 不同形貌、不同制备方法的二氧化钛表征 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 棒状、球状二氧化钛制备工艺探究 |
| 2.3.2 不同形貌、不同制备方法二氧化钛的表征分析 |
| 2.3.3 不同形貌、不同制备方法二氧化钛的光催化性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 石墨烯/二氧化钛复合材料的制备及光催化性能研究 |
| 3.1 实验药品和仪器 |
| 3.1.1 实验药品 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 复合材料的制备 |
| 3.2.2 复合材料的制备工艺探究 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 复合材料的XRD分析 |
| 3.3.2 复合材料的电镜分析 |
| 3.3.3 复合材料的拉曼分析 |
| 3.3.4 复合材料的紫外可见漫反射分析 |
| 3.3.5 复合材料的红外光谱分析 |
| 3.3.6 复合材料的光催化性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）非金属掺杂TiO2复合材料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 引言 |
| 1.2 二氧化钛的晶体结构 |
| 1.3 二氧化钛的光催化机理 |
| 1.4 二氧化钛光催化剂的改性 |
| 1.4.1 贵金属沉积 |
| 1.4.2 半导体复合 |
| 1.4.3 光敏化 |
| 1.4.4 表面还原处理 |
| 1.4.5 金属离子掺杂 |
| 1.4.6 非金属离子掺杂 |
| 1.5 影响二氧化钛活性的因素 |
| 1.5.1 吸收带隙 |
| 1.5.2 晶型 |
| 1.5.3 晶粒大小 |
| 1.5.4 晶格缺陷 |
| 1.5.5 表面羟基 |
| 1.5.6 表面电导性 |
| 1.5.7 表面pH值 |
| 1.5.8 反应底物浓度 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 硫掺杂二氧化钛复合材料的制备及光催化性能测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要试剂及仪器 |
| 2.2.1.1 实验试剂 |
| 2.2.1.2 实验仪器 |
| 2.2.2 硫掺杂二氧化钛光催化剂的制备 |
| 2.2.2.1 以保险粉为硫源的硫掺杂二氧化钛光催化剂的制备 |
| 2.2.2.2 不同钛源和硫源比例的硫掺杂二氧化钛的制备 |
| 2.2.2.3 以亚硫酸氢钠为硫源的硫掺杂TiO_2的制取 |
| 2.2.2.4 不同钛硫比的硫掺杂二氧化钛的制备 |
| 2.2.3 表征方法简述 |
| 2.2.4 光催化性能测试 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 硫掺杂二氧化钛复合材料的表征 |
| 2.3.1.1 XRD表征 |
| 2.3.1.2 XPS表征 |
| 2.3.1.3 紫外可见漫反射表征(DRS) |
| 2.3.1.5 扫描电镜分析(SEM) |
| 2.3.1.4 透射电镜表征(TEM) |
| 2.3.1.5 能谱分析(EDS) |
| 2.3.1.6 傅里叶-红外光谱分析(FT-IR) |
| 2.3.1.7 拉曼光谱分析 |
| 2.3.1.8 氮气吸附-脱附表征 |
| 2.4 光催化性能测试 |
| 2.5 光催化活性物种研究 |
| 2.6 硫掺杂二氧化钛光催化剂性能的影响因素 |
| 2.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 氮、硫共掺杂二氧化钛光催化剂的制备及可见光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要试剂及仪器 |
| 3.2.1.1 实验试剂 |
| 3.2.1.2 实验仪器 |
| 3.2.2 |
| 3.2.2.1 氮与硫共掺杂二氧化钛的制造 |
| 3.2.2.2 不同钛硫比的硫掺杂二氧化钛的制备 |
| 3.2.3 表征方法简述 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 氮硫共掺杂二氧化钛复合材料的表征 |
| 3.3.1.1 XRD表征 |
| 3.3.1.2 XPS表征 |
| 3.3.1.3 紫外可见漫反射表征(DRS) |
| 3.3.1.4 场发射扫描电镜表征(FESEM) |
| 3.3.1.5 透射电镜表征(TEM) |
| 3.3.1.6 傅里叶-红外光谱分析(FT-IR) |
| 3.3.1.7 拉曼光谱分析(Raman) |
| 3.3.1.8 氮气吸附-脱附表征 |
| 3.4 光催化性能测试 |
| 3.5 光催化活性物种研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 氮掺杂TiO_2光催化剂的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要试剂及仪器 |
| 4.2.1.1 实验试剂 |
| 4.2.1.2 实验仪器 |
| 4.2.2 |
| 4.2.2.1 氮掺杂TiO_2光催化剂的制备 |
| 4.2.2.2 不同钛源和氮源比例的氮掺杂二氧化钛的制备 |
| 4.2.3 表征方法简述 |
| 4.2.4 光催化性能测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 氮掺杂TiO_2光催化剂的表征 |
| 4.3.1.1 XRD表征 |
| 4.3.1.2 XPS表征 |
| 4.3.1.3 紫外可见漫反射表征(DRS) |
| 4.3.1.4 场发射扫描电镜表征和能谱分析(FESEM和 EDS) |
| 4.3.1.5 透射电镜表征(TEM) |
| 4.3.1.6 傅里叶-红外光谱分析(FT-IR) |
| 4.3.1.7 拉曼光谱分析(Raman) |
| 4.3.1.8 氮气吸附-脱附表征 |
| 4.4 光催化性能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 苯酚绿色转化为苯二酚的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 主要试剂和仪器 |
| 5.2.1.1 实验试剂 |
| 5.2.1.2 实验仪器 |
| 5.2.2 催化剂的制备 |
| 5.2.3 光催化降解苯酚 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 对苯二酚的标准工作曲线绘制 |
| 5.3.1.1 对苯二酚最大吸收峰的确定 |
| 5.3.1.2 标准工作曲线的绘制 |
| 5.3.2 苯酚标准曲线绘制 |
| 5.3.2.1 苯酚溶液最大吸收峰的确定 |
| 5.3.2.2 标准工作曲线的绘制 |
| 5.3.2.3 苯醌最大吸光度确定 |
| 5.3.3 光催化降解苯酚 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 硕士期间发表的文章 |
| 致谢 |
四、钴掺杂二氧化钛的制备及光催化性能的研究（论文参考文献）
- [1]微波水热法制备钴、钇和钴-钇掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性[D]. 姚远. 云南师范大学, 2021(08)
- [2]金属改性石墨相氮化碳的制备及其性能探究[D]. 黄炫烨. 青岛科技大学, 2021(01)
- [3]响应面法优化Co2+掺杂TiO2制备工艺研究[J]. 张守花,张新海. 化学研究与应用, 2021(03)
- [4]吡啶基共轭微孔聚合物及其复合物的制备与光催化性能研究[D]. 曾沁若. 东华大学, 2021(09)
- [5]金属掺杂改性纳米二氧化钛对废水中有机物催化降解的研究进展[J]. 马瑾,王新海. 能源化工, 2020(04)
- [6]碳点与二氧化钛材料的改性及应用研究[D]. 高宁萧. 北京化工大学, 2020(02)
- [7]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)
- [8]二氧化钛半导体光催化剂的制备、改性及其光催化性能研究[D]. 张国庆. 吉林大学, 2020(08)
- [9]不同形貌纳米TiO2及TiO2/GO的制备及光催化性能研究[D]. 郭田辉. 大连理工大学, 2019(03)
- [10]非金属掺杂TiO2复合材料制备及光催化性能研究[D]. 徐宁. 浙江理工大学, 2019(07)