| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 第一章 绪论 | 第21-49页 |
| 1.1 引言 | 第21-23页 |
| 1.2 TiO_2光催化技术研究进展 | 第23-36页 |
| 1.2.1 TiO_2的结构及性质 | 第23-24页 |
| 1.2.2 TiO_2光催化的原理 | 第24-26页 |
| 1.2.3 纳米TiO_2的制备方法 | 第26-28页 |
| 1.2.4 TiO_2的辅助光催化技术 | 第28-32页 |
| 1.2.5 TiO_2磁性光催化技术研究 | 第32-34页 |
| 1.2.6 影响纳米TiO_2光催化活性的因素 | 第34-35页 |
| 1.2.7 TiO_2光催化技术的应用 | 第35-36页 |
| 1.3 石墨烯材料的研究进展 | 第36-43页 |
| 1.3.1 石墨烯概述 | 第36-38页 |
| 1.3.2 石墨烯的结构与性质 | 第38-40页 |
| 1.3.3 石墨烯的制备 | 第40-41页 |
| 1.3.4 石墨烯纳米复合材料 | 第41-43页 |
| 1.4 我国的水污染现状 | 第43-44页 |
| 1.5 染料废水的特点、危害及处理方法 | 第44-47页 |
| 1.5.1 染料废水的特点 | 第45-46页 |
| 1.5.2 染料废水的危害 | 第46页 |
| 1.5.3 染料废水的处理方法 | 第46-47页 |
| 1.6 本研究课题的意义及主要内容 | 第47-48页 |
| 1.6.1 本研究课题的意义 | 第47页 |
| 1.6.2 本研究课题的主要内容 | 第47-48页 |
| 1.7 本研究课题的来源 | 第48-49页 |
| 第二章 实验 | 第49-60页 |
| 2.1 实验试剂与仪器 | 第49-51页 |
| 2.1.1 实验主要试剂 | 第49-50页 |
| 2.1.2 实验主要仪器设备 | 第50-51页 |
| 2.2 复合材料光催化剂的制备方案 | 第51-53页 |
| 2.2.1 石墨提纯实验 | 第51页 |
| 2.2.2 氧化石墨烯的制备 | 第51-52页 |
| 2.2.3 氧化石墨烯的剥离实验 | 第52页 |
| 2.2.4 石墨烯的制备 | 第52页 |
| 2.2.5 TiO_2/石墨烯复合材料的制备方案一 | 第52页 |
| 2.2.6 TiO_2/石墨烯复合材料的制备方法二 | 第52-53页 |
| 2.2.7 复合材料工作电极的制作 | 第53页 |
| 2.3 复合材料的结构研究方式 | 第53-56页 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) | 第53页 |
| 2.3.2 傅立叶变换红外光谱分析(FTIR) | 第53-54页 |
| 2.3.3 场发射扫描电子显微镜分析(FE-SEM) | 第54页 |
| 2.3.4 高分辨透射电子显微镜分析(HR-TEM) | 第54页 |
| 2.3.5 紫外可见吸收光谱分析(UV) | 第54页 |
| 2.3.6 热重分析(TGA) | 第54-55页 |
| 2.3.7 氮气吸附脱附等温测试(BET) | 第55页 |
| 2.3.8 电化学分析 | 第55-56页 |
| 2.4 催化性能的实验 | 第56-60页 |
| 2.4.1 目标反应物的选取 | 第56-57页 |
| 2.4.2 光催化实验 | 第57页 |
| 2.4.3 光电催化实验 | 第57-58页 |
| 2.4.4 复合材料的稳定性测试 | 第58页 |
| 2.4.5 COD消解实验 | 第58页 |
| 2.4.6 动力学研究实验 | 第58-60页 |
| 第三章 TiO_2/石墨烯复合材料的结构研究 | 第60-74页 |
| 3.1 XRD分析 | 第60-62页 |
| 3.1.1 氧化石墨烯的XRD分析 | 第60-61页 |
| 3.1.2 复合材料的XRD分析 | 第61-62页 |
| 3.2 FE-SEM分析 | 第62-63页 |
| 3.3 HR-TEM分析 | 第63-64页 |
| 3.4 FTIR分析 | 第64-65页 |
| 3.5 UV分析 | 第65-66页 |
| 3.6 TGA分析 | 第66-68页 |
| 3.7 BET分析 | 第68-69页 |
| 3.8 电化学性能测试 | 第69-71页 |
| 3.8.1 循环伏安(CV)测试 | 第69-71页 |
| 3.8.2 交流阻抗分析(EIS) | 第71页 |
| 3.9 小结 | 第71-74页 |
| 第四章 TiO_2/石墨烯复合材料催化性能研究 | 第74-89页 |
| 4.1 不同催化材料的催化性能比较 | 第74-77页 |
| 4.1.1 光催化性能比较 | 第74-75页 |
| 4.1.2 光电催化性能比较 | 第75-76页 |
| 4.1.3 TiO_2-GR1复合材料的光催化、光电催化性能比较 | 第76-77页 |
| 4.2 光电催化反应条件的选择 | 第77-81页 |
| 4.2.1 工作电极活性物质的量W | 第77-78页 |
| 4.2.2 目标降解物的初始浓度C_0 | 第78-79页 |
| 4.2.3 外加电极电位ξ | 第79-80页 |
| 4.2.4 反应初始pH值 | 第80-81页 |
| 4.3 催化性能稳定性测试 | 第81-84页 |
| 4.3.1 使用频率稳定性研究 | 第82-83页 |
| 4.3.2 放置时间稳定性研究 | 第83-84页 |
| 4.3.3 不同目标降解物对催化性能的影响 | 第84页 |
| 4.4 反应过程的COD消解情况 | 第84-85页 |
| 4.5 降解过程的紫外可见光光谱图分析 | 第85-86页 |
| 4.6 光电催化反应机理的讨论 | 第86-87页 |
| 4.7 小结 | 第87-89页 |
| 第五章 TiO_2/石墨烯复合材料反应动力学研究 | 第89-95页 |
| 5.1 光催化反应动力学 | 第89-90页 |
| 5.2 光电催化反应动力学 | 第90页 |
| 5.3 复合材料光催化、光电催化反应动力学常数的比较 | 第90-91页 |
| 5.4 优化条件下光电催化动力学研究 | 第91-93页 |
| 5.4.1 温度对催化反应的影响 | 第91-92页 |
| 5.4.2 不同温度下动力学常数 | 第92-93页 |
| 5.4.3 光电催化反应活化能 | 第93页 |
| 5.5 小结 | 第93-95页 |
| 第六章 Pt(Ⅳ)掺杂TiO_2/石墨烯复合材料的制备及其催化性能研究 | 第95-109页 |
| 6.1 Pt(Ⅳ)掺杂TiO_2/石墨烯复合材料的制备 | 第95页 |
| 6.2 复合材料的结构研究 | 第95-100页 |
| 6.2.1 XRD分析 | 第95-96页 |
| 6.2.2 FE-SEM分析 | 第96-97页 |
| 6.2.3 HR-TEM分析 | 第97-98页 |
| 6.2.4 UV分析 | 第98页 |
| 6.2.5 电化学性能测试 | 第98-100页 |
| 6.3 Pt(Ⅳ)掺杂TiO_2/石墨烯复合材料的性能研究 | 第100-102页 |
| 6.3.1 光催化性能研究 | 第100-101页 |
| 6.3.2 光电催化性能研究 | 第101-102页 |
| 6.4 Pt(Ⅳ)掺杂TiO_2/石墨烯复合材料催化反应的速率常数 | 第102-103页 |
| 6.5 Pt(Ⅳ)离子掺杂TiO_2的能量计算 | 第103-107页 |
| 6.5.1 计算方法和计算模型 | 第103-104页 |
| 6.5.2 Pt(Ⅳ)掺杂对TiO_2能隙的影响 | 第104-106页 |
| 6.5.3 能量分析与费米能级变化 | 第106-107页 |
| 6.6 小结 | 第107-109页 |
| 结论 | 第109-112页 |
| 参考文献 | 第112-125页 |
| 攻读学位期间发表的论文 | 第125-127页 |
| 致谢 | 第127页 |
