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纳米TiO2光催化剂掺杂改性与负载的研究

摘要第1-6页
英文摘要第6-8页
论文创新点摘要第8-14页
第1章 绪论第14-38页
   ·引言第14-15页
   ·TiO_2 光催化的基本机理第15-17页
     ·半导体光激发第15-16页
     ·半导体的能带位置第16页
     ·TiO_2 光催化原理第16-17页
   ·TiO_2 光催化剂活性的影响因素第17-18页
     ·光催化剂晶型的影响第17页
     ·光催化剂粒径与比表面积的影响第17-18页
     ·反应液PH 值的影响第18页
     ·有机物初始浓度的影响第18页
     ·外加催化剂的影响第18页
   ·提高TiO_2 光催化剂活性的方法第18-19页
     ·贵金属沉积第18页
     ·离子掺杂第18-19页
     ·复合半导体第19页
     ·表面光敏化第19页
   ·离子掺杂纳米TiO_2 可见光化的研究进展第19-22页
     ·金属离子的掺杂第19-21页
     ·稀土元素的掺杂第21页
     ·非金属元素的掺杂第21-22页
   ·纳米TiO_2 光催化剂共掺杂的研究进展第22-26页
     ·双金属共掺杂第22-23页
     ·双稀土共掺杂第23页
     ·双非金属共掺杂第23-24页
     ·金属与稀土共掺杂第24-25页
     ·金属与非金属共掺杂第25页
     ·稀土与非金属共掺杂第25-26页
   ·纳米TiO_2 的制备方法第26-28页
     ·溶胶-凝胶法简介第26-27页
     ·溶胶-凝胶法制备溶胶体系中的影响因素第27-28页
       ·加水方式的影响第27页
       ·加水量的影响第27页
       ·溶剂量的影响第27页
       ·PH 值的影响第27-28页
       ·反应温度的影响第28页
       ·搅拌速度的影响第28页
   ·纳米TiO_2 的负载第28-33页
     ·纳米TiO_2 负载的作用第28页
     ·纳米TiO_2 负载所用载体第28-30页
       ·玻璃类第29页
       ·吸附剂类第29页
       ·陶瓷类第29页
       ·其它载体第29-30页
     ·纳米TiO_2 在载体上的负载方法第30-31页
       ·粉体烧结法第30页
       ·溶胶-凝胶法第30页
       ·电泳沉积法第30页
       ·偶联法第30-31页
       ·溅射法第31页
       ·化学气相沉积法第31页
       ·离子交换法第31页
       ·分子吸附沉积法第31页
       ·其它方法第31页
     ·负载对纳米TiO_2 光催化剂活性的影响第31-33页
       ·载体性质的影响第31-32页
       ·负载方法的影响第32页
       ·负载后传质过程的影响第32-33页
   ·纳米TiO_2 的应用第33-36页
     ·有机污染废水处理第33-35页
     ·无机污染物的处理第35页
     ·空气净化第35-36页
     ·抗菌第36页
   ·本课题研究的主要内容第36-38页
第2章 纳米TiO_2的制备、表征及光催化性能第38-54页
   ·引言第38页
   ·溶胶-凝胶制备纳米TiO_2 最佳工艺参数的确定第38-44页
     ·主要实验原料第38页
     ·制备步骤第38-39页
     ·正交实验设计方案第39页
     ·光催化性能测试第39-41页
     ·正交实验结果与分析第41页
     ·工艺条件的讨论第41-44页
       ·煅烧温度的影响第42-43页
       ·水加入量的影响第43页
       ·醋酸加入量的影响第43页
       ·乙醇加入量的影响第43页
       ·滴加方式的影响第43-44页
       ·水解温度的影响第44页
   ·纳米TiO_2 的制备与表征第44-50页
     ·制备步骤第44页
     ·纳米TiO_2 的表征第44-45页
     ·结果与分析第45-50页
       ·热重和差热分析第45页
       ·X 射线衍射分析第45-47页
       ·氮吸附测试第47页
       ·透射电镜分析第47-48页
       ·紫外-可见漫反射光谱第48页
       ·X 射线光电子能谱分析第48-50页
       ·红外光谱分析第50页
   ·纳米TiO_2 的光催化活性第50-53页
     ·光催化活性的评价第50页
     ·光催化活性实验结果第50-52页
     ·分析与讨论第52-53页
   ·本章小结第53-54页
第3章 过渡金属离子掺杂纳米TiO_2的光催化性能第54-66页
   ·引言第54页
   ·实验方法第54-55页
     ·过渡金属掺杂纳米TiO_2 的制备第54-55页
       ·主要实验原料第54-55页
       ·制备步骤第55页
     ·过渡金属掺杂纳米TiO_2 的表征第55页
     ·光催化性能第55页
   ·实验结果与分析第55-64页
     ·X 射线衍射分析第55-57页
     ·紫外-可见漫反射光谱分析第57-59页
       ·掺杂量对过渡金属离子掺杂TiO_2 紫外-可见漫反射光谱的影响第57-58页
       ·煅烧温度对过渡金属离子掺杂TiO_2 紫外-可见漫反射光谱的影响第58-59页
     ·光催化性能第59-64页
       ·掺杂量的影响第59-63页
       ·煅烧温度的影响第63-64页
   ·本章小结第64-66页
第4章 稀土金属离子掺杂纳米TiO_2的光催化性能第66-92页
   ·引言第66-67页
   ·实验方法第67-68页
     ·掺杂纳米TiO_2 的制备第67页
       ·主要实验原料第67页
       ·制备步骤第67页
     ·掺杂纳米TiO_2 的表征第67-68页
     ·光催化性能第68页
   ·实验结果与分析第68-91页
     ·X 射线衍射分析第68-74页
       ·掺杂量对稀土掺杂TiO_2 晶体结构的影响第68-71页
       ·煅烧温度对稀土掺杂TiO_2 晶体结构的影响第71-74页
     ·氮吸附测试第74-75页
     ·透射电镜分析第75页
     ·紫外-可见漫反射光谱分析第75-80页
       ·掺杂量对稀土掺杂TiO_2 紫外-可见漫反射光谱的影响第75-77页
       ·煅烧温度对稀土掺杂TiO_2 紫外-可见漫反射光谱的影响第77-79页
       ·掺杂稀土金属离子种类对TiO_2 紫外-可见漫反射光谱的影响第79-80页
     ·X 射线光电子能谱分析第80-82页
     ·光催化性能第82-89页
       ·掺杂量的影响第82-86页
       ·煅烧温度的影响第86-88页
       ·Sm 掺杂样品可见光下的光催化活性第88-89页
     ·稀土金属离子掺杂提高TiO_2 光催化性能的机理第89-91页
   ·本章小结第91-92页
第5章 Fe、Ho 共掺杂纳米TiO_2的光催化性能第92-110页
   ·引言第92页
   ·实验方法第92-94页
     ·共掺杂纳米TiO_2 的制备第92-93页
       ·主要实验原料第92页
       ·制备步骤第92-93页
     ·共掺杂纳米TiO_2 的表征第93页
     ·光催化性能第93-94页
   ·实验结果与分析第94-107页
     ·X 射线衍射分析第94-97页
     ·氮吸附测试第97页
     ·透射电镜分析第97页
     ·紫外-可见漫反射光谱分析第97-101页
       ·掺杂量对Fe、Ho 共掺杂TiO_2 紫外-可见漫反射光谱的影响第97-99页
       ·煅烧温度对Fe、Ho 共掺杂TiO_2 紫外-可见漫反射光谱的影响第99页
       ·不掺、单掺和共掺样品紫外-可见漫反射光谱的比较第99-101页
     ·X 射线光电子能谱分析第101-103页
     ·光催化性能第103-107页
       ·掺杂量的影响第103-104页
       ·煅烧温度的影响第104-105页
       ·Fe、Ho 共掺杂样品可见光下的光催化活性第105-106页
       ·Fe、Ho 共掺杂与单掺杂TiO_2 光催化活性的比较第106-107页
   ·小结第107-110页
第6章 V、La 共掺杂纳米TiO_2的光催化性能第110-128页
   ·引言第110-111页
   ·实验方法第111-112页
     ·共掺杂纳米TiO_2 的制备第111页
       ·主要实验原料第111页
       ·制备步骤第111页
     ·共掺杂纳米TiO_2 的表征第111-112页
     ·光催化性能第112页
   ·实验结果与分析第112-126页
     ·X 射线衍射分析第112-115页
     ·氮吸附测试第115页
     ·透射电镜分析第115页
     ·紫外-可见漫反射光谱分析第115-119页
       ·掺杂量对V、La 共掺杂TiO_2 紫外-可见漫反射光谱的影响第115-117页
       ·煅烧温度对V、La 共掺杂TiO_2 紫外-可见漫反射光谱的影响第117-118页
       ·不掺、单掺和共掺样品紫外-可见漫反射光谱的比较第118-119页
     ·X 射线光电子能谱分析第119-121页
     ·光催化性能第121-124页
       ·掺杂量的影响第121-122页
       ·煅烧温度的影响第122页
       ·V、La 共掺杂样品可见光下的光催化活性第122-123页
       ·V、La 共掺杂与单掺杂TiO_2 光催化活性的比较第123-124页
     ·V、La 共掺杂与Fe、Ho 共掺杂的比较第124-126页
   ·小结第126-128页
第7章 TiO_2在活性炭纤维上的负载及其光催化性能第128-140页
   ·引言第128-129页
   ·实验方法第129-130页
     ·TiO_2 与ACF 的负载方法第129页
     ·仪器分析与表征第129-130页
     ·光催化反应第130页
   ·结果与讨论第130-138页
     ·扫描电镜分析第130-131页
     ·氮吸附测试第131-133页
     ·负载样品TiO_2/ACF 对染料分子的去除行为第133-137页
       ·不同染料分子在负载样品TiO_2/ACF-600 上的吸附行为第133-135页
       ·负载样品TiO_2/ACF 在紫外光下对甲基橙的光催化行为第135-137页
       ·负载样品TiO_2/ACF 在紫外光下对酸性品红的光催化行为第137页
     ·两种不同分子降解过程中吸附对光催化行为影响的比较第137-138页
   ·本章小结第138-140页
第8章 结论第140-144页
参考文献第144-161页
致谢第161-162页
个人简历、在学期间的研究成果第162-163页

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