| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 目录 | 第8-12页 |
| TABLE OF CONTENTS | 第12-16页 |
| 图目录 | 第16-22页 |
| 表目录 | 第22-23页 |
| 主要符号表 | 第23-24页 |
| 1 绪论 | 第24-46页 |
| 1.1 二氧化钛(TiO_2)光催化材料 | 第25-33页 |
| 1.1.1 TiO_2的晶型结构 | 第25-26页 |
| 1.1.2 TiO_2的主要制备方法 | 第26-30页 |
| 1.1.3 TiO_2的光催化机理 | 第30-31页 |
| 1.1.4 TiO_2光催化材料存在的问题以及研究现状 | 第31-33页 |
| 1.2 富含{001}晶面的锐钛矿TiO_2的研究进展 | 第33-45页 |
| 1.2.1 富含{001}晶面的锐钛矿TiO_2晶体的制备 | 第34-40页 |
| 1.2.2 {001}面暴露比例的计算以及对光催化性能的影响 | 第40-42页 |
| 1.2.3 {001}晶面暴露的锐钛矿TiO_2的可见光性能拓展 | 第42-45页 |
| 1.3 本文主要研究思路与内容 | 第45-46页 |
| 2 实验部分 | 第46-54页 |
| 2.1 实验原料和设备 | 第46-47页 |
| 2.1.1 实验原料 | 第46页 |
| 2.1.2 实验设备 | 第46-47页 |
| 2.2 光催化剂的制备 | 第47页 |
| 2.3 TiO_2光催化剂的表征 | 第47-51页 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD) | 第47-48页 |
| 2.3.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM) | 第48页 |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) | 第48页 |
| 2.3.4 紫外-可见漫发射光谱(DRS) | 第48-49页 |
| 2.3.5 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) | 第49页 |
| 2.3.6 拉曼光谱(Raman) | 第49页 |
| 2.3.7 X射线光电子能谱(XPS) | 第49页 |
| 2.3.8 荧光发射光谱(PL) | 第49-50页 |
| 2.3.9 氮气物理吸附 | 第50-51页 |
| 2.3.10 热重分析(TGA) | 第51页 |
| 2.3.11 电子自旋共振光谱(ESR) | 第51页 |
| 2.4 TiO_2的光催化性能评价 | 第51-54页 |
| 2.4.1 光催化反应装置 | 第51-52页 |
| 2.4.2 羟基自由基(·OH)浓度检测 | 第52-53页 |
| 2.4.3 光催化降解亚甲基蓝(MB)染料 | 第53-54页 |
| 3 碳包覆富含{001}面TiO_2纳米晶自组装多孔微球的合成及光催化性能研究 | 第54-80页 |
| 3.1 引言 | 第54-55页 |
| 3.2 实验部分 | 第55-56页 |
| 3.2.1 碳包覆{001}晶面暴露TiO_2纳米晶构筑的分级多孔微球的制备 | 第55页 |
| 3.2.2 {001}晶面暴露TiO_2纳米晶构筑的分级多孔微球的制备 | 第55页 |
| 3.2.3 {001>晶面暴露的TiO_2纳米晶的制备 | 第55页 |
| 3.2.4 碳包覆{101}晶面暴露TiO_2纳米晶构筑的分级多孔微球的制备 | 第55页 |
| 3.2.5 光催化性能测试 | 第55-56页 |
| 3.3 葡萄糖调控{001}面暴露TiO_2纳米晶自组装构筑分级多孔微球 | 第56-63页 |
| 3.3.1 晶相结构及形貌特征 | 第56-62页 |
| 3.3.2 光催化性能分析 | 第62-63页 |
| 3.4 碳包覆{001}面TiO_2纳米晶介孔微球的结构特征及可见光催化活性 | 第63-79页 |
| 3.4.1 形貌与晶相结构 | 第64-68页 |
| 3.4.2 比表面积与孔分布 | 第68-69页 |
| 3.4.3 TiO_2(001)/C复合微球中碳含量分析 | 第69-70页 |
| 3.4.4 TiO_2(001)/C介孔微球中各元素的化学状态 | 第70-73页 |
| 3.4.5 光学特性分析 | 第73-74页 |
| 3.4.6 暗态条件下的染料吸附性能分析 | 第74-75页 |
| 3.4.7 光催化降解染料性能分析 | 第75-78页 |
| 3.4.8 光催化剂稳定性考察 | 第78-79页 |
| 3.5 本章小结 | 第79-80页 |
| 4 氢气等离子体改性富含{001}面TiO_2纳米片及其增强可见光催化活性 | 第80-100页 |
| 4.1 引言 | 第80-81页 |
| 4.2 实验部分 | 第81-83页 |
| 4.2.1 富含{001}面TiO_2纳米片的制备 | 第81页 |
| 4.2.2 介质阻挡等离子体(DBD-plasma)发生装置 | 第81-82页 |
| 4.2.3 H_2-DBD plasma还原制备Ti~(3+)自掺杂富含{001}面TiO_2纳米片 | 第82页 |
| 4.2.4 光催化活性测试和羟基自由基检测 | 第82-83页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第83-99页 |
| 4.3.1 {001}晶面暴露的TiO_2纳米片的形貌与结构表征分析 | 第83-84页 |
| 4.3.2 H_2-TiO_2(001)纳米片的形貌与结构表征分析 | 第84-93页 |
| 4.3.3 H_2-TiO_2(001)纳米片的光学特性分析 | 第93-95页 |
| 4.3.4 H_2-TiO_2(001)纳米片的可见光催化活性 | 第95-97页 |
| 4.3.5 H_2-TiO_2(001)纳米片的紫外光催化活性 | 第97-98页 |
| 4.3.6 H_2-TiO_2(001)纳米片的光催化性能增强机理分析 | 第98-99页 |
| 4.4 本章小结 | 第99-100页 |
| 5 N、Ti~(3+)-共掺杂改性富含{001>晶面的TiO_2纳米片及其光催化性能研究 | 第100-126页 |
| 5.1 引言 | 第100-101页 |
| 5.2 实验部分 | 第101-102页 |
| 5.2.1 富含{001}晶面的TiO_2纳米片的制备 | 第101页 |
| 5.2.2 NH_3-DBD plasma表面处理 | 第101页 |
| 5.2.3 可见光催化活性测试和羟基自由基检测 | 第101页 |
| 5.2.4 光电流测试 | 第101-102页 |
| 5.3 不同等离子体气氛对TiO_2纳米片结构及可见光催化性能的影响比较 | 第102-120页 |
| 5.3.1 表观颜色变化及紫外-可见吸收光谱分析 | 第102-103页 |
| 5.3.2 X射线衍射(XRD)与红外光谱(FTIR)分析 | 第103-105页 |
| 5.3.3 透射电子显微镜(TEM)分析 | 第105-106页 |
| 5.3.4 拉曼(Raman)光谱和电子顺磁共振(EPR)光谱分析 | 第106-108页 |
| 5.3.5 X射线光电子能谱(XPS)分析 | 第108-111页 |
| 5.3.6 不同气氛等离子体处理对TiO_2(001)纳米片结构的影响分析 | 第111-112页 |
| 5.3.7 羟基自由基和光催化性能分析 | 第112-114页 |
| 5.3.8 N和Ti~(3+)共掺杂协同作用分析 | 第114-120页 |
| 5.4 NH_3等离子体处理时间对TiO_2纳米片结构及可见光催化性能的影响 | 第120-124页 |
| 5.4.1 颜色及紫外-可见吸收光谱分析 | 第120页 |
| 5.4.2 晶型结构分析 | 第120-121页 |
| 5.4.3 表面结构分析 | 第121-123页 |
| 5.4.4 可见光催化性能分析 | 第123-124页 |
| 5.5 本章小结 | 第124-126页 |
| 6 结论与展望 | 第126-129页 |
| 6.1 结论 | 第126-127页 |
| 6.2 创新点 | 第127页 |
| 6.3 展望 | 第127-129页 |
| 参考文献 | 第129-142页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第142-143页 |
| 致谢 | 第143-144页 |
| 作者简介 | 第144页 |
