| 致谢 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-14页 |
| 1 绪论 | 第14-36页 |
| ·课题背景 | 第14页 |
| ·TiO_2光催化反应原理 | 第14-17页 |
| ·改进TiO_2光催化技术的途径 | 第17-25页 |
| ·量子尺寸效应 | 第17-18页 |
| ·光电催化 | 第18-20页 |
| ·复合和掺杂 | 第20-25页 |
| ·纳米TiO_2薄膜的制备和掺杂方法 | 第25-29页 |
| ·溶胶-凝胶(Sol-Gel) | 第25-26页 |
| ·阳极氧化 | 第26-27页 |
| ·磁控溅射 | 第27-28页 |
| ·金属有机物化学气相沉积(MOCVD) | 第28-29页 |
| ·MOCVD制备TiO_2薄膜的过程模拟 | 第29-31页 |
| ·TiO_2及掺杂型TiO_2的第一性原理计算 | 第31-32页 |
| ·研究思路 | 第32-36页 |
| ·研究目标 | 第32-33页 |
| ·研究内容 | 第33-34页 |
| ·技术路线 | 第34-36页 |
| 2 实验材料与方法 | 第36-42页 |
| ·试剂和实验材料 | 第36页 |
| ·实验装置和流程 | 第36-39页 |
| ·TiO_2/ITO薄膜的制备 | 第36-38页 |
| ·TiO_2/ITO薄膜的掺杂 | 第38页 |
| ·TiO_2/ITO薄膜电极催化降解有机物 | 第38-39页 |
| ·催化剂的表征 | 第39-40页 |
| ·TiO_2/ITO薄膜的微观形貌 | 第39页 |
| ·TiO_2/ITO薄膜的晶型结构 | 第39页 |
| ·TiO_2/ITO薄膜的表面元素价态及含量 | 第39-40页 |
| ·TiO_2/ITO薄膜的光学性能 | 第40页 |
| ·TiO_2/ITO薄膜的电化学特性 | 第40页 |
| ·TiO_2/ITO薄膜的光电催化性能 | 第40页 |
| ·CFD模拟的计算方法与软件 | 第40页 |
| ·TiO_2掺杂的第一性原理计算方法与软件 | 第40-42页 |
| 3 MOCVD制备TiO_2纳米薄膜的CFD模拟 | 第42-58页 |
| ·基础理论和数学模型 | 第42-45页 |
| ·模型假设 | 第42页 |
| ·控制方程 | 第42-44页 |
| ·反应方程 | 第44-45页 |
| ·计算方法和模型描述 | 第45-47页 |
| ·计算方法 | 第45页 |
| ·几何结构与网格划分 | 第45-46页 |
| ·边界条件 | 第46-47页 |
| ·模型模拟 | 第47-55页 |
| ·操作参数的影响 | 第47-53页 |
| ·模型参数灵敏性 | 第53-55页 |
| ·本章小结 | 第55-58页 |
| 4 TiO_2/ITO薄膜的MOCVD制备及其催化活性的研究 | 第58-74页 |
| ·制备条件 | 第58-59页 |
| ·薄膜形貌表征 | 第59-65页 |
| ·TiO_2薄膜的组成 | 第59-60页 |
| ·沉积温度对晶粒粒径的影响 | 第60-61页 |
| ·不同膜厚的形貌与薄膜生长模式 | 第61-65页 |
| ·薄膜电极催化活性 | 第65-70页 |
| ·催化形式 | 第65-66页 |
| ·光照方向的影响 | 第66-68页 |
| ·薄膜厚度的影响 | 第68-70页 |
| ·薄膜电极稳定性分析 | 第70-71页 |
| ·本章小结 | 第71-74页 |
| 5 B掺杂TiO_2/ITO薄膜的制备及其催化活性的实验和理论计算研究 | 第74-90页 |
| ·B掺杂TiO_2/ITO薄膜的制备 | 第74-75页 |
| ·B掺杂TiO_2/ITO薄膜的表征 | 第75-77页 |
| ·XRD分析 | 第75-76页 |
| ·XPS分析 | 第76-77页 |
| ·UV-VIS-DRS分析 | 第77页 |
| ·B掺杂TiO_2/ITO薄膜可见光催化活性 | 第77-80页 |
| ·B掺杂量的影响 | 第77-78页 |
| ·光电催化效应 | 第78-79页 |
| ·催化剂稳定性考察 | 第79-80页 |
| ·B掺杂TiO_2的第一性原理研究 | 第80-87页 |
| ·计算模型 | 第80-81页 |
| ·结构优化 | 第81-82页 |
| ·能带结构与态密度 | 第82-86页 |
| ·电荷密度 | 第86-87页 |
| ·本章小结 | 第87-90页 |
| 6 Fe掺杂TiO_2/ITO薄膜的制备及其催化活性的实验和理论计算研究 | 第90-106页 |
| ·Fe掺杂TiO_2/ITO薄膜的制备 | 第90-91页 |
| ·Fe掺杂TiO_2/ITO薄膜的表征 | 第91-95页 |
| ·XRD分析 | 第91-93页 |
| ·XPS分析 | 第93-94页 |
| ·UV-Vis-DRS分析 | 第94-95页 |
| ·Fe掺杂TiO_2/ITO薄膜可见光催化活性 | 第95-97页 |
| ·紫外光催化活性 | 第95-96页 |
| ·可见光催化活性 | 第96-97页 |
| ·光电催化 | 第97页 |
| ·Fe掺杂TiO_2的第一性原理研究 | 第97-104页 |
| ·计算模型 | 第98-99页 |
| ·结构优化 | 第99页 |
| ·能带结构与态密度 | 第99-101页 |
| ·电荷密度 | 第101页 |
| ·DFT+U的影响 | 第101-104页 |
| ·本章小结 | 第104-106页 |
| 7 结论与建议 | 第106-110页 |
| ·主要结论 | 第106-108页 |
| ·创新点 | 第108-109页 |
| ·问题和建议 | 第109-110页 |
| 参考文献 | 第110-118页 |
| 攻读博士学位期间已发表论文 | 第118页 |
