| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第21-22页 |
| 1 绪论 | 第22-46页 |
| 1.1 光催化基本原理与环境应用 | 第22-24页 |
| 1.2 TiO_2光催化剂及其改性 | 第24-28页 |
| 1.2.1 TiO_2光催化剂的优点与存在的问题 | 第24页 |
| 1.2.2 TiO_2光催化剂可见光响应的改性 | 第24-28页 |
| 1.3 Au/TiO_2可见光催化剂 | 第28-35页 |
| 1.3.1 Au催化作用的发现及其环境应用研究 | 第28-29页 |
| 1.3.2 Au/TiO_2可见光催化反应原理与环境应用研究 | 第29-33页 |
| 1.3.3 Au/TiO_2可见光催化剂的制备方法 | 第33-35页 |
| 1.4 催化剂的等离子体处理研究进展 | 第35-40页 |
| 1.4.1 等离子体处理催化剂的研究概述 | 第36-38页 |
| 1.4.2 Au催化剂的等离子体处理 | 第38-40页 |
| 1.5 羟基化无定形氧化钛 | 第40-41页 |
| 1.6 光催化脱除空气污染物甲醛的研究进展 | 第41-45页 |
| 1.6.1 紫外光催化氧化脱除空气中甲醛 | 第41-44页 |
| 1.6.2 可见光催化氧化脱除空气中甲醛 | 第44-45页 |
| 1.7 本文主要研究内容 | 第45-46页 |
| 2 实验部分 | 第46-57页 |
| 2.1 实验仪器及药品 | 第46-47页 |
| 2.1.1 实验仪器 | 第46页 |
| 2.1.2 实验药品 | 第46-47页 |
| 2.2 光催化剂制备 | 第47-48页 |
| 2.3 等离子体活化 | 第48页 |
| 2.4 电学参数的测量 | 第48-50页 |
| 2.4.1 放电电压和放电电流的测量 | 第48-49页 |
| 2.4.2 放电功率的测量 | 第49-50页 |
| 2.5 光催化活性评价 | 第50-54页 |
| 2.5.1 可见光源 | 第50页 |
| 2.5.2 CO的可见光催化氧化 | 第50-52页 |
| 2.5.3 甲醛的可见光催化氧化 | 第52-54页 |
| 2.6 光催化剂表征 | 第54-57页 |
| 2.6.1 Au负载量的测定 | 第54页 |
| 2.6.2 X射线光电子能谱分析(XPS) | 第54页 |
| 2.6.3 透射电镜(TEM)表征 | 第54页 |
| 2.6.4 紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS) | 第54页 |
| 2.6.5 CO低温脉冲化学吸附 | 第54-55页 |
| 2.6.6 CO程序升温还原(CO-TPR) | 第55页 |
| 2.6.7 电子顺磁共振(EPR) | 第55页 |
| 2.6.8 瞬态光电流测试 | 第55页 |
| 2.6.9 原位漫反射红外光谱(In-situ DRIFTs)分析 | 第55-57页 |
| 3 Au/TiO_2可见光催化剂等离子体活化的影响因素 | 第57-76页 |
| 3.1 引言 | 第57页 |
| 3.2 放电气体组成的影响 | 第57-65页 |
| 3.2.1 氩气、氮气、氧气和模拟空气的比较 | 第57-59页 |
| 3.2.2 O_2含量的影响 | 第59-63页 |
| 3.2.3 水含量的影响 | 第63-65页 |
| 3.3 放电气体流量的影响 | 第65-69页 |
| 3.4 输入功率的影响 | 第69-72页 |
| 3.5 放电时间的影响 | 第72-74页 |
| 3.6 本章小结 | 第74-76页 |
| 4 氧等离子体活化的Au/TiO_2可见光催化剂表面特性与活性增强机理 | 第76-92页 |
| 4.1 引言 | 第76页 |
| 4.2 可见光催化活性 | 第76-79页 |
| 4.2.1 反应速率控制区的确定 | 第77-78页 |
| 4.2.2 可见光催化活性和诱导期的比较 | 第78-79页 |
| 4.3 Au粒子尺寸与分布 | 第79页 |
| 4.4 表面化学状态分析 | 第79-83页 |
| 4.5 CO化学吸附 | 第83-86页 |
| 4.5.1 CO化学吸附容量 | 第83-84页 |
| 4.5.2 CO吸附原位红外光谱表征 | 第84-86页 |
| 4.6 表面等离子共振吸收特性 | 第86-87页 |
| 4.6.1 Au/TiO_2样品的颜色 | 第86页 |
| 4.6.2 紫外可见漫反射光谱 | 第86-87页 |
| 4.7 CO程序升温还原表征 | 第87-88页 |
| 4.8 氧等离子体活化Au/TiO_2可见光催化剂的活性增强机理 | 第88-90页 |
| 4.9 本章小结 | 第90-92页 |
| 5 氧等离子体活化的Au/TiO_2可见光催化氧化脱除甲醛的研究 | 第92-112页 |
| 5.1 引言 | 第92页 |
| 5.2 氧等离子体活化与焙烧样品的诱导期与光催化活性比较 | 第92-95页 |
| 5.3 光强、湿度和甲醛初始浓度对氧等离子体活化的Au/TiO_2诱导期的影响 | 第95-97页 |
| 5.4 干、湿气氛中诱导期内可见光催化反应表面物种的演化 | 第97-101页 |
| 5.4.1 干气氛 | 第97-100页 |
| 5.4.2 湿气氛 | 第100-101页 |
| 5.5 氧等离子体活化的Au/TiO_2可见光催化氧化脱除甲醛反应动力学 | 第101-109页 |
| 5.5.1 反应控制区的确定 | 第101-102页 |
| 5.5.2 光强、湿度和甲醛初始浓度对反应速率的影响 | 第102-104页 |
| 5.5.3 可见光催化氧化脱除甲醛反应动力学方程 | 第104-109页 |
| 5.6 可见光催化氧化甲醛反应机理的探讨 | 第109-111页 |
| 5.7 本章小结 | 第111-112页 |
| 6 羟基化无定形氧化钛超常的紫外光催化活性 | 第112-134页 |
| 6.1 引言 | 第112页 |
| 6.2 羟基化无定形与锐钛矿样品的制备、表征和活性测试方法 | 第112-116页 |
| 6.2.1 羟基化无定形与锐钛矿样品的制备 | 第112-113页 |
| 6.2.2 羟基化无定形与锐钛矿样品的表征 | 第113-114页 |
| 6.2.3 羟基化无定形与锐钛矿样品的活性测试方法 | 第114-116页 |
| 6.3 羟基化无定形与锐钛矿的结构表征 | 第116-119页 |
| 6.3.1 高分辨透射电镜 | 第116-117页 |
| 6.3.2 拉曼光谱 | 第117-118页 |
| 6.3.3 X射线衍射 | 第118-119页 |
| 6.4 羟基化无定形与锐钛矿的光学特性 | 第119-122页 |
| 6.4.1 紫外可见吸收光谱 | 第119-121页 |
| 6.4.2 直接和间接跃迁的带隙能 | 第121-122页 |
| 6.5 羟基化无定形与锐钛矿的化学组成与羟基表征 | 第122-125页 |
| 6.5.1 XPS | 第122-124页 |
| 6.5.2 FTIR | 第124-125页 |
| 6.6 羟基化无定形与锐钛矿的表面形貌与吸附容量 | 第125-128页 |
| 6.6.1 AFM | 第125-126页 |
| 6.6.2 BET比表面积 | 第126-127页 |
| 6.6.3 甲醛吸附容量 | 第127-128页 |
| 6.7 羟基化无定形与锐钛矿的紫外光催化活性 | 第128-131页 |
| 6.7.1 甲醛转化率 | 第128-130页 |
| 6.7.2 表观量子效率 | 第130-131页 |
| 6.8 羟基化无定形氧化钛紫外光催化剂的反应稳定性 | 第131页 |
| 6.9 羟基化无定形氧化钛紫外光催化氧化甲醛反应机理的探讨 | 第131-133页 |
| 6.10 本章小结 | 第133-134页 |
| 7 结论与展望 | 第134-137页 |
| 7.1 结论 | 第134-135页 |
| 7.2 创新点 | 第135页 |
| 7.3 展望 | 第135-137页 |
| 参考文献 | 第137-148页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第148-149页 |
| 致谢 | 第149-150页 |
| 作者简介 | 第150页 |
