| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 目录 | 第9-12页 |
| TABLE OF CONTENTS | 第12-15页 |
| 图目录 | 第15-18页 |
| 表目录 | 第18-19页 |
| 主要符号表 | 第19-20页 |
| 1 绪论 | 第20-38页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第20页 |
| 1.2 纳米TiO_2的性质 | 第20-24页 |
| 1.2.1 TiO_2的晶体结构与性质 | 第20-22页 |
| 1.2.2 纳米TiO_2的性能 | 第22-23页 |
| 1.2.3 纳米TiO_2的光催化原理 | 第23-24页 |
| 1.3 纳米TiO_2的制备方法 | 第24-30页 |
| 1.3.1 液相法 | 第24-26页 |
| 1.3.2 气相法 | 第26-30页 |
| 1.4 滑动弧等离子体 | 第30-35页 |
| 1.5 纳米TiO_2的掺杂改性 | 第35-36页 |
| 1.5.1 金属元素掺杂 | 第35页 |
| 1.5.2 非金属元素掺杂 | 第35-36页 |
| 1.6 本文主要研究思路与内容 | 第36-38页 |
| 2 实验装置和实验方法 | 第38-49页 |
| 2.1 纳米TiO_2的滑动弧等离子体合成装置 | 第38-41页 |
| 2.2 放电条件参数测定和样品制备条件 | 第41-43页 |
| 2.3 表征方法 | 第43-44页 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD) | 第43页 |
| 2.3.2 物理吸附 | 第43页 |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM)和高分辨电子显微镜(HRTEM) | 第43-44页 |
| 2.3.4 紫外可见漫反射光谱(UV-Vis) | 第44页 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱(XPS) | 第44页 |
| 2.3.6 傅里叶变换红外光谱(FTIR) | 第44页 |
| 2.3.7 元素分析仪 | 第44页 |
| 2.3.8 热重分析仪(TG) | 第44页 |
| 2.4 光催化活性评价 | 第44-47页 |
| 2.4.1 甲基蓝溶液浓度与吸光度标准关系曲线绘制 | 第44-46页 |
| 2.4.2 紫外光催化实验 | 第46页 |
| 2.4.3 可见光催化实验 | 第46-47页 |
| 2.5 实验试剂与仪器 | 第47-49页 |
| 2.5.1 实验试剂 | 第47-48页 |
| 2.5.2 实验仪器 | 第48-49页 |
| 3 滑动弧放电空气等离子体一步合成纳米晶TiO_2 | 第49-70页 |
| 3.1 引言 | 第49页 |
| 3.2 放电电压和电流波形 | 第49-51页 |
| 3.2.1 放电功率的影响 | 第49-50页 |
| 3.2.2 旋转气体流量的影响 | 第50-51页 |
| 3.3 滑动弧空气等离子体中合成纳米TiO_2的晶相组成 | 第51-53页 |
| 3.3.1 放电功率的影响 | 第51-52页 |
| 3.3.2 旋转气流量的影响 | 第52-53页 |
| 3.3.3 能量密度的影响 | 第53页 |
| 3.4 滑动弧空气等离子体中合成纳米TiO_2的晶化度 | 第53-56页 |
| 3.4.1 放电功率的影响 | 第53-55页 |
| 3.4.2 旋转气流量的影响 | 第55-56页 |
| 3.4.3 能量密度的影响 | 第56页 |
| 3.5 滑动弧空气等离子体中合成纳米TiO_2的形貌、比表面积和粒径 | 第56-62页 |
| 3.5.1 放电功率的影响 | 第56-59页 |
| 3.5.2 旋转气流量的影响 | 第59-61页 |
| 3.5.3 能量密度的影响 | 第61-62页 |
| 3.6 滑动弧空气等离子体中合成纳米TiO_2的化学组成和价态 | 第62-63页 |
| 3.7 滑动弧空气等离子体中合成纳米TiO_2的紫外光催化活性 | 第63-66页 |
| 3.7.1 甲基蓝暗吸附测试 | 第63-64页 |
| 3.7.2 放电功率的影响 | 第64页 |
| 3.7.3 旋转气流量的影响 | 第64-65页 |
| 3.7.4 能量密度的影响 | 第65-66页 |
| 3.8 滑动弧空气等离子体合成纳米TiO_2机制的初步探讨 | 第66-69页 |
| 3.9 本章小结 | 第69-70页 |
| 4 滑动弧放电空气等离子体合成的纳米TiO_2的热处理 | 第70-84页 |
| 4.1 引言 | 第70页 |
| 4.2 样品制备 | 第70-71页 |
| 4.2.1 滑动弧等离子体制备的纳米TiO_2与热处理样品 | 第70页 |
| 4.2.2 无定形TiO_2纳米粉体的制备与热处理 | 第70-71页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第71-83页 |
| 4.3.1 焙烧温度对晶相组成的影响 | 第71-74页 |
| 4.3.2 焙烧温度对晶粒粒径的影响 | 第74-76页 |
| 4.3.3 焙烧温度对比表面积(SBET)的影响 | 第76-78页 |
| 4.3.4 晶相组成对紫外光催化活性的影响 | 第78-83页 |
| 4.4 本章小结 | 第83-84页 |
| 5 滑动弧等离子体制备碳掺杂的纳米氧化钛可见光催化剂 | 第84-106页 |
| 5.1 前言 | 第84页 |
| 5.2 碳掺杂TiO_2纳米粉体的制备 | 第84-86页 |
| 5.3 碳掺杂TiO_2粉体表征 | 第86-98页 |
| 5.3.1 晶相组成和晶粒粒径 | 第86-88页 |
| 5.3.2 颗粒形貌和微结构 | 第88-89页 |
| 5.3.3 比表面积 | 第89-90页 |
| 5.3.4 碳掺杂TiO_2的化学价态和化学组成 | 第90-94页 |
| 5.3.5 碳掺杂量的测定 | 第94-95页 |
| 5.3.6 碳掺杂TiO_2的禁带宽度 | 第95-98页 |
| 5.4 碳掺杂TiO_2对亚甲基蓝的吸附和光催化活性测试 | 第98-104页 |
| 5.4.1 甲基蓝的吸附量测试 | 第98-99页 |
| 5.4.2 可见光催化活性测试 | 第99-102页 |
| 5.4.3 紫外光催化活性测试 | 第102-104页 |
| 5.5 本章小结 | 第104-106页 |
| 6 结论与展望 | 第106-109页 |
| 6.1 结论 | 第106-108页 |
| 6.2 创新点 | 第108页 |
| 6.3 展望 | 第108-109页 |
| 参考文献 | 第109-121页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第121页 |
| 作者简介 | 第121-122页 |
| 致谢 | 第122页 |
