| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 TiO_2半导体催化剂的基本性质 | 第13-16页 |
| 1.2.1 TiO_2光催化反应 | 第13-14页 |
| 1.2.2 TiO_2的不同相结构 | 第14-16页 |
| 1.3 TiO_2的改性方法研究 | 第16-18页 |
| 1.3.1 TiO_2的电子结构 | 第16-17页 |
| 1.3.2 金属离子掺杂 | 第17页 |
| 1.3.3 非金属离子掺杂 | 第17-18页 |
| 1.3.4 金属与非金属共掺杂 | 第18页 |
| 1.3.5 半导体复合 | 第18页 |
| 1.4 TiO_2的应用领域 | 第18-20页 |
| 1.4.1 光催化降解污染物 | 第18-19页 |
| 1.4.2 新型光催化燃料 | 第19页 |
| 1.4.3 光伏太阳能电池 | 第19页 |
| 1.4.4 传感器方面应用 | 第19-20页 |
| 1.5 TiO_2的掺杂改性目前存在的问题 | 第20页 |
| 1.6 本论文的选题意义及主要研究内容 | 第20-22页 |
| 1.6.1 本论文的选题意义 | 第20-21页 |
| 1.6.2 本论文的研究内容 | 第21-22页 |
| 参考文献 | 第22-28页 |
| 第二章 理论基础及Mo/N共掺杂TiO_2的电子结构 | 第28-42页 |
| 2.1 引言 | 第28-29页 |
| 2.2 密度泛函理论 | 第29-31页 |
| 2.2.1 Thomas-Fermi模型 | 第29页 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 | 第29-30页 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程 | 第30-31页 |
| 2.2.4 交换关联能泛函 | 第31页 |
| 2.3 能带结构 | 第31-32页 |
| 2.4 能态密度分布 | 第32页 |
| 2.5 Materials studio-CASTEP程序简介 | 第32-33页 |
| 2.6 金红石TiO_2本征及掺杂电子结构 | 第33-37页 |
| 2.6.1 计算模型及方法 | 第33-34页 |
| 2.6.2 本征及Mo/N共掺杂能带结构分析 | 第34-36页 |
| 2.6.3 本征及Mo/N共掺杂态密度分布分析 | 第36-37页 |
| 2.7 本章小结 | 第37-38页 |
| 参考文献 | 第38-42页 |
| 第三章 Mo/N共掺杂金红石TiO_2纳米棒的制备及其光催化性能研究 | 第42-58页 |
| 3.1 引言 | 第42-43页 |
| 3.2 实验部分 | 第43-46页 |
| 3.2.1 实验试剂和仪器 | 第43-44页 |
| 3.2.2 FTO导电玻璃清洗 | 第44页 |
| 3.2.3 TiO_2纳米棒阵列的制备 | 第44-45页 |
| 3.2.4 钼掺杂TiO_2纳米棒阵列的制备 | 第45页 |
| 3.2.5 氮掺杂和钼氮共掺杂TiO_2纳米棒阵列的制备 | 第45页 |
| 3.2.6 光催化性能测试 | 第45-46页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第46-53页 |
| 3.3.1 样品的XRD分析 | 第46页 |
| 3.3.2 样品的Raman分析 | 第46-47页 |
| 3.3.3 样品的形貌分析 | 第47-49页 |
| 3.3.4 样品的光吸收分析 | 第49-50页 |
| 3.3.5 样品的荧光光谱分析 | 第50页 |
| 3.3.6 样品的XPS组分分析 | 第50-52页 |
| 3.3.7 光催化活性与机制分析 | 第52-53页 |
| 3.4 本章小结 | 第53-54页 |
| 参考文献 | 第54-58页 |
| 第四章 Mo/N共掺杂锐钛矿TiO_2纳米球的制备及其光催化性能研究 | 第58-71页 |
| 4.1 引言 | 第58-59页 |
| 4.2 实验部分 | 第59-61页 |
| 4.2.1 实验试剂和仪器 | 第59-60页 |
| 4.2.2 TiO_2纳米球的制备 | 第60页 |
| 4.2.3 钼氮共掺杂TiO_2纳米球的制备 | 第60页 |
| 4.2.4 光催化性能测试 | 第60-61页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第61-67页 |
| 4.3.1 样品的XRD分析 | 第61-62页 |
| 4.3.2 样品的Raman分析 | 第62页 |
| 4.3.3 样品的形貌分析 | 第62-64页 |
| 4.3.4 样品的紫外可见漫反射吸收分析 | 第64-65页 |
| 4.3.5 样品的XPS组分分析 | 第65-67页 |
| 4.3.6 样品的光催化活性和机制分析 | 第67页 |
| 4.4 本章小结 | 第67-69页 |
| 参考文献 | 第69-71页 |
| 第五章 总结与展望 | 第71-73页 |
| 5.1 总结 | 第71-72页 |
| 5.2 展望 | 第72-73页 |
| 硕士期间发表和已完成的论文与工作 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
