第一章 绪言 | 第1-15页 |
1.1 研究背景 | 第13页 |
1.2 问题的提出 | 第13-14页 |
1.3 本文的工作 | 第14-15页 |
第二章 文献综述 | 第15-42页 |
2.1 引言 | 第15页 |
2.2 半导体光催化的机理 | 第15-17页 |
2.3 半导体光催化量子效率的提高途径 | 第17-20页 |
2.3.1 半导体表面沉积贵金属 | 第17-18页 |
2.3.2 过渡金属离子掺杂 | 第18-19页 |
2.3.3 半导体复合 | 第19页 |
2.3.4 非金属离子掺杂 | 第19-20页 |
2.4 半导体可见光催化的实现方法 | 第20-29页 |
2.4.1 染料光敏化催化 | 第20-21页 |
2.4.2 阳离子掺杂或阴离子掺杂 | 第21-25页 |
2.4.3 半导体复合与新型窄带隙半导体开发 | 第25-29页 |
2.5 纳米TiO_2催化剂的制备 | 第29-33页 |
2.5.1 溶胶-凝胶法和沉淀法 | 第29-30页 |
2.5.2 水热法 | 第30-32页 |
2.5.3 钛醇盐高温水解法 | 第32-33页 |
2.6 可见光催化面临的问题和研究展望 | 第33-35页 |
参考文献 | 第35-42页 |
第三章 实验方法 | 第42-52页 |
3.1 实验方法和依据 | 第42-43页 |
3.2 样品的制备 | 第43页 |
3.2.1 主要原料 | 第43页 |
3.2.2 不同合成温度下样品的制备 | 第43页 |
3.2.3 不同溶剂体系样品的制备 | 第43页 |
3.3 材料的组成、结构与性能表征 | 第43-45页 |
3.3.1 透射电子显微镜(TEM) | 第43-44页 |
3.3.2 X射线衍射(XRD) | 第44页 |
3.3.3 紫外-可见光谱(UV-Vis) | 第44页 |
3.3.4 热分析(DTA-TGA) | 第44页 |
3.3.5 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) | 第44页 |
3.3.6 角分辨光电子能谱(APES) | 第44页 |
3.3.7 漫反射谱(DRS) | 第44-45页 |
3.3.8 比表面积和孔径测定(BET) | 第45页 |
3.3.9 总有机碳(TOC)测定 | 第45页 |
3.3.10 气相色谱-质谱(GC-MS) | 第45页 |
3.4 光催化活性的测试与表征方法 | 第45-51页 |
3.4.1 光催化实验反应装置与灯源发光谱 | 第45-48页 |
3.4.2 甲基橙和对氯苯酚的标准曲线 | 第48-50页 |
3.4.3 光催化实验方法与步骤 | 第50-51页 |
参考文献 | 第51-52页 |
第四章 高可见光催化活性纳米TiO_2的合成与结构、性能表征研究 | 第52-80页 |
4.1 引言 | 第52页 |
4.2 高活性、高热稳定性纳米TiO_2催化剂的合成 | 第52-57页 |
4.2.1 钛醇盐高温水解溶剂热合成方法 | 第52-53页 |
4.2.2 合成工艺 | 第53-56页 |
4.2.3 合成产物的热分析 | 第56-57页 |
4.3 纳米TiO_2的物性表征 | 第57-59页 |
4.3.1 结构、形貌及相组成 | 第57-59页 |
4.3.2 比表面积与孔结构 | 第59页 |
4.3.3 可见光吸收与光电导 | 第59页 |
4.4 纳米TiO_2的热稳定性 | 第59-65页 |
4.5 纳米TiO_2的可见光催化活性表征 | 第65-68页 |
4.5.1 可见光催化降解甲基橙 | 第65-66页 |
4.5.2 可见光催化降解对氯苯酚 | 第66-68页 |
4.6 合成温度对纳米TiO_2催化剂结构、性能的影响 | 第68-74页 |
4.6.1 合成温度对TiO_2物相、形貌和比表面积的影响 | 第68-70页 |
4.6.2 不同温度合成TiO_2的DTA曲线分析 | 第70-71页 |
4.6.3 合成温度对TiO_2可见光催化活性的影响 | 第71-74页 |
4.7 溶剂组成对合成纳米TiO_2催化剂结构、性能的影响 | 第74-78页 |
4.7.1 溶剂组成对TiO_2物性的影响 | 第74-76页 |
4.7.2 溶剂组成对TiO_2可见光催化活性的影响 | 第76-78页 |
4.8 本章小结 | 第78-79页 |
参考文献 | 第79-80页 |
第五章 热处理对纳米TiO_2结构、表面状态及可见光催化性能影响的研究 | 第80-112页 |
5.1 引言 | 第80页 |
5.2 实验 | 第80-81页 |
5.3 表面吸附物对纳米TiO_2光催化性能的影响与调控 | 第81-86页 |
5.3.1 TiO_2试样的表面吸附状态 | 第81-82页 |
5.3.2 超声处理对TiO_2可见光催化性能的影响 | 第82-86页 |
5.4 热处理对纳米TiO_2光催化降解性能的影响 | 第86-95页 |
5.4.1 热处理对TiO_2可见光催化性能的影响 | 第86-92页 |
5.4.2 热处理对TiO_2紫外-可见光催化性能的影响 | 第92-95页 |
5.5 热处理对纳米TiO_2物性的影响及可见光催化活性起因 | 第95-100页 |
5.5.1 热处理对TiO_2物性的影响 | 第95-97页 |
5.5.2 可见光催化活性的起因 | 第97-100页 |
5.6 纳米TiO_2光催化降解对氯苯酚机理及动力学研究 | 第100-109页 |
5.6.1 A-240/180可见光催化降解对氯苯酚的动力学 | 第101-105页 |
5.6.2 可见光催化降解对氯苯酚的机理 | 第105-107页 |
5.6.3 A-240/180紫外-可见光催化降解对氯苯酚 | 第107-109页 |
5.7 本章小结 | 第109-111页 |
参考文献 | 第111-112页 |
第六章 溶剂组成对合成纳米TiO_2可见光催化性能影响的研究 | 第112-143页 |
6.1 引言 | 第112页 |
6.2 实验 | 第112-113页 |
6.3 溶剂组成对合成纳米TiO_2紫外-可见光催化活性的影响 | 第113-115页 |
6.4 不同溶剂体系合成纳米TiO_2的DTA-TGA曲线分析 | 第115-116页 |
6.5 溶剂组成对TiO_2热处理试样可见光催化活性的影响 | 第116-122页 |
6.6 不同溶剂体系合成TiO_2可见光催化降解甲基橙的机理 | 第122-134页 |
6.6.1 C-240/180试样对甲基橙的可见光降解过程 | 第123-129页 |
6.6.2 A-240/180试样对甲基橙的可见光降解过程 | 第129-131页 |
6.6.3 E-240/180试样对甲基橙的可见光降解过程 | 第131-134页 |
6.7 不同溶剂体系合成TiO_2可见光催化降解甲基橙动力学 | 第134-139页 |
6.7.1 应用UV-Vis谱研究TiO_2可见光催化降解动力学 | 第134-137页 |
6.7.2 应用TOC测定方法研究TiO_2可见光催化矿化动力学 | 第137-139页 |
6.8 溶剂组成对TiO_2热处理试样紫外-可见光催化活性的影响 | 第139-141页 |
6.9 本章小结 | 第141-142页 |
参考文献 | 第142-143页 |
第七章 纳米TiO_2光催化活性稳定性及其可见光催化活性起因探讨 | 第143-164页 |
7.1 引言 | 第143页 |
7.2 纳米TiO_2光催化活性的耐候稳定性研究 | 第143-149页 |
7.2.1 实验 | 第143-144页 |
7.2.2 纳米TiO_2可见光催化活性的耐候稳定性 | 第144-146页 |
7.2.3 纳米TiO_2紫外-可见光催化活性的耐候稳定性 | 第146-149页 |
7.3 纳米TiO_2循环使用稳定性研究 | 第149-151页 |
7.4 纳米TiO_2紫外-可见光催化活性的热稳定性研究 | 第151-152页 |
7.5 关于纳米TiO_2可见光催化活性起因探讨 | 第152-162页 |
7.5.1 不同波段光照射下纳米TiO_2的可见光催化活性 | 第152-158页 |
7.5.2 纳米TiO_2表面吸附物的表征 | 第158-162页 |
7.6 本章小结 | 第162页 |
参考文献 | 第162-164页 |
第八章 结论 | 第164-168页 |
致谢 | 第168-169页 |
攻读博士学位期间发表及提交的论文 | 第169-170页 |