| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-29页 |
| 1.1 TiO_2的晶体结构及光催化机理 | 第10-14页 |
| 1.1.1 TiO_2的晶体结构 | 第10-12页 |
| 1.1.2 半导体光催化的基本理论 | 第12-14页 |
| 1.2 半导体光电催化分解水制氢基本原理和结构 | 第14-16页 |
| 1.2.1 半导体光电催化分解水制氢基本原理 | 第14-15页 |
| 1.2.2 光电催化分解水的结构体系 | 第15-16页 |
| 1.3 TiO_2光电催化反应的影响因素 | 第16-18页 |
| 1.3.1 禁带宽度和表面电位的影响 | 第16-17页 |
| 1.3.2 半导体平带电位及外加偏置电压的影响 | 第17-18页 |
| 1.3.3 TiO_2表面性能影响 | 第18页 |
| 1.4 提高TiO_2光电催化性能途径 | 第18-25页 |
| 1.4.1 贵金属沉积 | 第18-19页 |
| 1.4.2 过渡金属离子掺杂 | 第19-20页 |
| 1.4.3 光活性化合物(光敏剂)吸附 | 第20页 |
| 1.4.4 非金属掺杂 | 第20-25页 |
| a.氮掺杂 | 第20-23页 |
| b.碳掺杂 | 第23-25页 |
| 1.5 TiO_2光电催化剂材料的制备方法 | 第25-27页 |
| 1.5.1 溶胶-凝胶法 | 第25-26页 |
| 1.5.2 液相沉淀法 | 第26页 |
| 1.5.3 微乳液法 | 第26-27页 |
| 1.5.4 水热法 | 第27页 |
| 1.5.5 磁控溅射法 | 第27页 |
| 1.6 本论文的选题依据及研究内容 | 第27-29页 |
| 第二章 实验方法及测试 | 第29-34页 |
| 2.1 材料制备 | 第29-30页 |
| 2.1.1 N掺杂TiO_2纳米粉体的制备 | 第29页 |
| 2.1.2 激光等离子体C掺杂TiO_2纳米粉体的制备 | 第29-30页 |
| 2.1.3 磁控溅射加热氧化法制备N掺杂TiO_2纳米薄膜 | 第30页 |
| 2.2 材料的分析表征 | 第30-31页 |
| 2.2.1 XRD分析 | 第30-31页 |
| 2.2.2 紫外-可见分光光度计分析 | 第31页 |
| 2.2.3 SEM分析 | 第31页 |
| 2.3 电极制备 | 第31页 |
| 2.4 电极的光电化学行为测试 | 第31-34页 |
| 2.4.1 极化曲线测试 | 第31-32页 |
| 2.4.2 循环伏安曲线测试 | 第32页 |
| 2.4.3 交流阻抗谱图测试 | 第32页 |
| 2.4.4 光/暗态开路电位变化曲线测试 | 第32-33页 |
| 2.4.5 光/暗态电流变化曲线测试 | 第33页 |
| 2.4.6 光电流值测试 | 第33-34页 |
| 第三章 溶胶-凝胶法制备N掺杂TiO_2纳米粉体材料 | 第34-48页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 结果和讨论 | 第34-46页 |
| 3.2.1 水加入量对凝胶化时间以及光吸收限的影响 | 第34-36页 |
| 3.2.2 三乙醇胺加入量的影响 | 第36-39页 |
| 3.2.3 后续热处理温度的影响 | 第39-46页 |
| 3.3 本章小结 | 第46-48页 |
| 第四章 磁控溅射法制备N掺杂纳米TiO_2薄膜 | 第48-57页 |
| 4.1 引言 | 第48页 |
| 4.2 结果和讨论 | 第48-56页 |
| 4.2.1 XRD图谱计算和分析 | 第48-50页 |
| 4.2.2 SEM表面形貌分析 | 第50-51页 |
| 4.2.3 紫外-可见光吸收曲线 | 第51-52页 |
| 4.2.4 光/暗态开路电位变化曲线 | 第52-53页 |
| 4.2.5 光/暗态电流变化曲线 | 第53页 |
| 4.2.6 极化曲线 | 第53-55页 |
| 4.2.7 光电流曲线 | 第55-56页 |
| 4.3 本章小结 | 第56-57页 |
| 第五章 激光等离子体法制备C掺杂改性纳米TiO_2粉体 | 第57-67页 |
| 5.1 引言 | 第57页 |
| 5.2 实验结果和讨论 | 第57-66页 |
| 5.2.1 XRD表征 | 第57-60页 |
| 5.2.2 SEM扫描电镜图片 | 第60-61页 |
| 5.2.3 紫外-可见光吸收曲线 | 第61-63页 |
| 5.2.4 循环伏安曲线 | 第63-65页 |
| 5.2.5 光电流曲线 | 第65页 |
| 5.2.6 交流阻抗图谱 | 第65-66页 |
| 5.3 本章小结 | 第66-67页 |
| 第六章 总结和展望 | 第67-70页 |
| 6.1 本论文的主要结论 | 第67-69页 |
| 6.1.1 溶胶-凝胶法制备N掺杂TiO_2粉体材料 | 第67-68页 |
| 6.1.2 磁控溅射法制备N掺杂TiO_2薄膜材料 | 第68页 |
| 6.1.3 激光等离子体方法制备C掺杂TiO_2粉体材料 | 第68-69页 |
| 6.1.4 小结 | 第69页 |
| 6.2 展望 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-75页 |
| 附录Ⅰ 硕士生学习期间完成的论文 | 第75-76页 |
| 附录Ⅱ 致谢 | 第76页 |
