前言 | 第1-11页 |
第一章 文献综述 | 第11-31页 |
1.1 概述 | 第11-13页 |
1.1.1 太阳能转化光催化 | 第11-12页 |
1.1.2 环境光催化 | 第12-13页 |
1.2 光催化作用原理 | 第13-17页 |
1.2.1 半导体的能带结构及半导体光催化剂 | 第13-14页 |
1.2.2 半导体非平衡载流子的光致注入 | 第14-15页 |
1.2.3 光催化反应基元过程及光催化效率 | 第15-17页 |
1.3 光催化反应的特点及存在的问题 | 第17-18页 |
1.4 提高光催化性能的主要方法 | 第18-24页 |
1.4.1 场效应耦合 | 第19-21页 |
1.4.1.1 热助光催 | 第19页 |
1.4.1.2 电场协助光催化 | 第19-20页 |
1.4.1.3 微波场助光催化 | 第20-21页 |
1.4.2 组成、结构改性 | 第21-24页 |
1.4.2.1 金属离子掺杂 | 第21-22页 |
1.4.2.2 贵金属表面沉积 | 第22页 |
1.4.2.3 半导体表面增敏 | 第22-23页 |
1.4.2.4 复合半导体 | 第23-24页 |
1.4.2.4.1 半导体—半导体复合 | 第23-24页 |
1.4.2.4.2 绝缘体-半导体复合 | 第24页 |
1.4.2.5 表面酸化 | 第24页 |
1.5 固体酸和固体超强酸的光催化作用 | 第24-27页 |
1.5.1 固体酸 | 第24-26页 |
1.5.2 固体超强酸的光催化作用 | 第26-27页 |
1.6 论文工作设想 | 第27-28页 |
参考文献 | 第28-31页 |
第二章 实验方法 | 第31-37页 |
2.1 催化剂制备 | 第31-32页 |
2.2 催化剂反应性能评价 | 第32-33页 |
2.3 催化剂表征 | 第33-36页 |
2.3.1 溶胶粒子粒度分布 | 第33页 |
2.3.2 表面积和孔体积测定 | 第33页 |
2.3.3 X射线衍射(XRD) | 第33-34页 |
2.3.4 X射线光电子能谱(XPS) | 第34页 |
2.3.5 傅立叶变换红外(FTIR) | 第34-35页 |
2.3.6 Hammett指示剂法 | 第35页 |
2.3.7 表面光电压谱(SPS) | 第35-36页 |
参考文献 | 第36-37页 |
第三章 TiO_2-ZrO_2固体酸光催化剂的性能研究 | 第37-54页 |
3.1 引言 | 第37-38页 |
3.2 实验部分 | 第38页 |
3.2.1 催化剂制备 | 第38页 |
3.2.2 催化剂的光催化反应评价 | 第38页 |
3.3 催化剂的结构形态和表面酸性 | 第38-45页 |
3.3.1 催化剂的结构和形态 | 第38-42页 |
3.3.1.1 ZrO_2的引入对催化剂结构的影响 | 第38-39页 |
3.3.1.2 焙烧温度对催化剂结构的影响 | 第39-42页 |
3.3.2 催化剂表面酸性 | 第42-45页 |
3.3.2.1 Hammett指示剂实验 | 第42-43页 |
3.3.2.2 吡啶吸附红外光谱表征 | 第43-45页 |
3.3.3 小结 | 第45页 |
3.4 催化剂反应性能评价 | 第45-52页 |
3.4.1 制备条件对催化性能的影响 | 第45-48页 |
3.4.1.1 ZrO_2含量的影响 | 第45-47页 |
3.4.1.2 制备方法的影响 | 第47页 |
3.4.1.3 焙烧温度的影响 | 第47-48页 |
3.4.2 反应条件对催化性能的影响 | 第48-52页 |
3.4.2.1 进料空速的影响 | 第48-49页 |
3.4.2.2 反应温度的影响 | 第49-52页 |
3.4.3 催化剂的抗失活稳定性 | 第52页 |
3.4.4 小结 | 第52页 |
3.5 总结及结论 | 第52页 |
参考文献 | 第52-54页 |
第四章 SO_4~(2-)/TiO_2超强酸光催化剂的性能研究 | 第54-68页 |
4.1 引言 | 第54页 |
4.2 实验部分 | 第54-55页 |
4.2.1 催化剂的制备 | 第54-55页 |
4.2.2 催化剂的光催化反应评价 | 第55页 |
4.3 催化剂的结构形态和表面酸性 | 第55-65页 |
4.3.1 催化剂的结构形态 | 第55-61页 |
4.3.1.1 焙烧温度对催化剂结构的影响 | 第55-56页 |
4.3.1.2 焙烧温度对催化剂表面SO_4~(2-)的结合状态的影响 | 第56-58页 |
4.3.1.3 焙烧温度对催化剂表面元素组成及价态的影响 | 第58-60页 |
4.3.1.4 小结 | 第60-61页 |
4.3.2 催化剂表面酸性 | 第61-65页 |
4.3.2.1 Hammett指示剂实验 | 第61-62页 |
4.3.2.2 吡啶吸附红外光谱表征 | 第62-65页 |
4.3.3 小结 | 第65页 |
4.4 SO_4~(2-)/TiO_2超强酸催化剂反应性能评价 | 第65-66页 |
4.5 本章小结 | 第66-67页 |
参考文献 | 第67-68页 |
第五章 表面酸中心在光催化过程中的作用机理研究 | 第68-85页 |
5.1 引言 | 第68页 |
5.2 实验部分 | 第68页 |
5.3 表面酸性与光催化性能之间的关联 | 第68-73页 |
5.3.1 TiO_2、TiO_2-ZrO_2和SO_4~(2-)/TiO_2催化剂结构和表面酸性比较 | 第69-71页 |
5.3.2 TiO_2、TiO_2-ZrO_2和SO_4~(2-)/TiO_2催化剂催化性能比较 | 第71-72页 |
5.3.3 小结 | 第72-73页 |
5.4 表面超强酸性在光催化反应中的作用本质 | 第73-84页 |
5.4.1 促进光生电子—空穴对的有效分离 | 第73-77页 |
5.4.1.1 表面硫络合物种的诱导效应 | 第73-76页 |
5.4.1.2 光催化剂光生载流子的相对浓度与寿命 | 第76-77页 |
5.4.2 改善催化剂的吸附性能 | 第77-80页 |
5.4.2.1 增加有机反应物的吸附量 | 第77页 |
5.4.2.2 活化反应产物H_2O | 第77-80页 |
5.4.3 小结 | 第80页 |
5.4.4 吡啶原位光催化反应 | 第80-84页 |
5.5 本章小结 | 第84页 |
参考文献 | 第84-85页 |
第六章 结论 | 第85-87页 |
发表文章目录 | 第87-89页 |
致谢 | 第89页 |