摘要 | 第3-5页 |
Abstract | 第5-8页 |
1 前言 | 第13-32页 |
1.1 项目研究背景 | 第13-14页 |
1.2 TiO_2光催化作用 | 第14-18页 |
1.2.1 TiO_2晶体结构 | 第14-16页 |
1.2.2 TiO_2能带结构 | 第16页 |
1.2.3 TiO_2的光催化原理 | 第16-18页 |
1.3 TNAs的制备与改性研究 | 第18-22页 |
1.3.1 TNAs的制备 | 第18-19页 |
1.3.2 TNAs的改性研究 | 第19-22页 |
1.3.2.1 非金属离子掺杂 | 第19-20页 |
1.3.2.2 金属离子掺杂 | 第20页 |
1.3.2.3 半导体复合 | 第20-21页 |
1.3.2.4 贵金属沉积 | 第21页 |
1.3.2.5 染料光敏化 | 第21-22页 |
1.4 石墨烯复合材料 | 第22-23页 |
1.4.1 石墨烯的概述 | 第22页 |
1.4.2 石墨烯的还原制备 | 第22-23页 |
1.5 氧化石墨烯和纳米银颗粒在修饰二氧化钛光催化剂中的应用 | 第23-26页 |
1.5.1 氧化石墨烯在修饰二氧化钛光催化剂中的应用 | 第23-25页 |
1.5.2 纳米银颗粒在修饰二氧化钛光催化剂中的应用 | 第25-26页 |
1.6 辐照技术在材料改性及制备中的应用 | 第26-28页 |
1.6.1 辐照技术在材料改性中的应用 | 第26-27页 |
1.6.2 辐照技术在纳米银制备中的应用 | 第27-28页 |
1.6.3 辐照技术在还原石墨烯中的应用 | 第28页 |
1.7 研究的提出及主要内容 | 第28-32页 |
1.7.1 项目的提出 | 第28-30页 |
1.7.2 技术路线 | 第30-31页 |
1.7.3 项目研究内容及创新点 | 第31-32页 |
2 材料与方法 | 第32-41页 |
2.1 实验材料 | 第32-33页 |
2.1.1 实验材料与试剂 | 第32-33页 |
2.1.2 主要仪器与设备 | 第33页 |
2.2 反应体系装置 | 第33-35页 |
2.2.1 阳极氧化反应装置 | 第33-34页 |
2.2.2 光催化反应体系 | 第34-35页 |
2.3 光催化剂的制备方法 | 第35-36页 |
2.3.1 二氧化钛纳米管阵列(TNAs)的制备 | 第35页 |
2.3.1.1 物理抛光 | 第35页 |
2.3.1.2 电化学处理 | 第35页 |
2.3.1.3 电解液配置 | 第35页 |
2.3.1.4 阳极氧化法制备TNAs | 第35页 |
2.3.2 辐照改性的TNAs(~*TNAs)的制备 | 第35页 |
2.3.3 负载还原氧化石墨烯的~*TNAs(rGO-~*TNAs)的制备 | 第35-36页 |
2.3.4 负载纳米银~*TNAs(AgNP-~*TNAs)的制备 | 第36页 |
2.3.5 负载纳米银/还原氧化石墨烯~*TNAs(AgNP/rGO-~*TNAs)的制备 | 第36页 |
2.4 光催化降解乙烯活性的评价 | 第36-37页 |
2.5 二次旋转回归试验的设计 | 第37-38页 |
2.6 光催化材料的表征方法 | 第38-40页 |
2.6.1 原子力显微镜(AFM) | 第38页 |
2.6.2 场发射扫描电镜(FSEM) | 第38-39页 |
2.6.3 傅里叶变换红外光谱(FTIR) | 第39页 |
2.6.4 拉曼光谱(Raman) | 第39页 |
2.6.5 X射线衍射(XRD) | 第39-40页 |
2.6.6 X射线光电子能谱(XPS) | 第40页 |
2.7 数据处理软件及数据库 | 第40-41页 |
3 试验设计 | 第41-44页 |
3.1 实验装置的气密性 | 第41页 |
3.2 不同条件制备还原氧化石墨烯及掺杂~*TNAs光催化降解乙烯的影响 | 第41-42页 |
3.2.1 不同超声功率制备GO及掺杂~*TNAs光催化降解乙烯的影响 | 第41页 |
3.2.2 不同超声时间制备GO及掺杂~*TNAs光催化降解乙烯的影响 | 第41页 |
3.2.3 不同辐射剂量对GO还原制备rGO及掺杂~*TNAs光催化降解乙烯的影响 | 第41-42页 |
3.2.4 不同rGO添加量对掺杂~*TNAs催化降解乙烯的影响 | 第42页 |
3.2.5 二次旋转回归响应面试验 | 第42页 |
3.3 AgNP/rGO-~*TNAs光催化降解乙烯的研究 | 第42-43页 |
3.3.1 不同纳米银添加量掺杂~*TNAs光催化降解乙烯的影响 | 第42-43页 |
3.3.2 不同辐照剂量制备AgNP/rGO复合物掺杂~*TNAs光催化降解乙烯的影响 | 第43页 |
3.3.3 二次旋转回归响应面试验 | 第43页 |
3.4 比较分析AgNP-~*TNAs、rGO-~*TNAs、AgNP/rGO-~*TNAs微观结构及其对光催化降解乙烯反应活性的影响 | 第43-44页 |
4 结果与分析 | 第44-75页 |
4.1 实验装置的气密性检验 | 第44页 |
4.2 不同条件制备还原氧化石墨掺杂~*TNAs催化降解乙烯的影响 | 第44-56页 |
4.2.1 不同超声功率制备GO及掺杂~*TNAs催化降解乙烯的影响 | 第44-45页 |
4.2.2 不同超声时间对GO还原掺杂~*TNAs催化降解乙烯的影响 | 第45-46页 |
4.2.3 不同辐照剂量制备rGO掺杂~*TNAs催化降解乙烯的影响 | 第46-47页 |
4.2.4 不同GO添加量掺杂~*TNAs催化降解乙烯的影响 | 第47-49页 |
4.2.5 不同条件rGO掺杂~*TNAs光催化降解乙烯的响应面研究 | 第49-51页 |
4.2.6 二次旋转回归模型拟合以及方差分析 | 第51-56页 |
4.2.7 响应面模型的最优解及验证实验 | 第56页 |
4.3 AgNP/rGO-~*TNAs光催化降解乙烯的影响 | 第56-64页 |
4.3.1 掺银量对AgNP-~*TNAs降解乙烯的影响效果 | 第56-57页 |
4.3.2 不同辐照剂量制备纳米银和氧化石墨烯复合物掺杂~*TNAs催化降解乙烯的影响 | 第57-58页 |
4.3.3 AgNP/rGO-~*TNAs催化降解乙烯的响应面实验及分析 | 第58-63页 |
4.3.4 最佳工艺条件的确定与验证 | 第63-64页 |
4.4 催化材料的微观表征结果 | 第64-75页 |
4.4.1 AFM表征结果及分析 | 第64-65页 |
4.4.2 FSEM表征结果及分析 | 第65-67页 |
4.4.3 FTIR表征结果及分析 | 第67-68页 |
4.4.4 Raman表征结果及分析 | 第68-69页 |
4.4.5 XRD表征结果及分析 | 第69-71页 |
4.4.6 XPS表征结果及分析 | 第71-75页 |
5 讨论 | 第75-81页 |
5.1 超声剥离条件对氧化石墨烯的影响 | 第75页 |
5.2 ~(60)Co-γ辐照处理提升材料光催化性能的影响 | 第75-77页 |
5.3 氧化石墨烯掺杂TiO_2纳米管光催化活性机理分析 | 第77-78页 |
5.4 表面湿润性对纳米TiO_2光催化效率的影响 | 第78-79页 |
5.5 AgNP-~*TNAs、rGO-~*TNAs与AgNP/rGO-~*TNAs催化活性的对比影响 | 第79-81页 |
6 结论 | 第81-83页 |
致谢 | 第83-84页 |
参考文献 | 第84-96页 |
附录A 标准金红石相TiO_2的XRD图谱 | 第96-97页 |
附录B 不同辐照剂量制备AgNP/rGO-~*TNAs各元素的XPS谱图 | 第97-100页 |
附录C 攻读硕士期间取得的主要成绩 | 第100页 |