| 本论文创新点 | 第6-7页 |
| 摘要 | 第7-11页 |
| Abstract | 第11-15页 |
| 第一章 绪论 | 第21-48页 |
| 1.1 研究背景 | 第21-22页 |
| 1.2 半导体光催化技术 | 第22-24页 |
| 1.2.1 半导体光催化材料 | 第22页 |
| 1.2.2 半导体光催化的基本原理及存在的主要问题 | 第22-23页 |
| 1.2.3 提升半导体光催化剂性能的途径 | 第23-24页 |
| 1.3 TiO_2基纳米片层(TNSs)研究进展 | 第24-29页 |
| 1.3.1 TNSs的简介 | 第24-26页 |
| 1.3.2 水热法制备TNSs的机理与影响因素 | 第26-27页 |
| 1.3.3 TNSs光催化剂的优势 | 第27-29页 |
| 1.3.4 TNSs光催化技术在实际应用中的瓶颈 | 第29页 |
| 1.4 提高-TNSs光催化性能的途径 | 第29-36页 |
| 1.4.1 构筑S-S型异质结及选择原则 | 第29-31页 |
| 1.4.2 构筑S-M型异质结及选择原则 | 第31-32页 |
| 1.4.3 构筑S-C型异质结及选择原则 | 第32-34页 |
| 1.4.4 构筑多组分异质结及选择原则 | 第34-36页 |
| 1.5 表面分散型TNSs异质结表/界面的调控 | 第36-43页 |
| 1.5.1 异质结界面有效接触界面的调控 | 第36-39页 |
| 1.5.2 异质结界面电荷传输和分离的调控 | 第39-42页 |
| 1.5.3 异质结界面分离后的光生电荷迁移的调控 | 第42-43页 |
| 1.6 本文的立题意义及研究内容 | 第43-48页 |
| 第二章 表面分散型过渡金属氧化物Mn_xO_y/TNSs异质结的构筑、结构及其光催化性能研究 | 第48-73页 |
| 2.1 引言 | 第48-49页 |
| 2.2 实验部分 | 第49-51页 |
| 2.2.1 样品的制备 | 第49-50页 |
| 2.2.2 样品的表征 | 第50页 |
| 2.2.3 光催化性能评价 | 第50-51页 |
| 2.2.4 光生羟基自由基(OH)的测试 | 第51页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第51-68页 |
| 2.3.1 Mn_xO_y/TNSs质结的形成机理 | 第51-52页 |
| 2.3.2 Mn_xO_y/TNSs异质结的形貌 | 第52-54页 |
| 2.3.3 Mn_xO_y/TNSs异质结的结构 | 第54-57页 |
| 2.3.4 Mn_xO_y/TNSs异质结表面化学态 | 第57-59页 |
| 2.3.5 不同比例的Mn_xO_y对Mn_xO_y/TNSs异质结构筑过程的影响机制 | 第59-61页 |
| 2.3.6 Mn_xO_y/TNSs异质结光电性能 | 第61-62页 |
| 2.3.7 样品吸附性能 | 第62-63页 |
| 2.3.8 光催化活性及循环使用性能 | 第63-68页 |
| 2.3.8.1 不刚比例的Mn_xO_y/TNSs异质结光催化降解RhB的研究 | 第63-65页 |
| 2.3.8.2 不同比例的Mn_xO_y/TNSs异质结光催化还原Cr(Ⅵ)的研究 | 第65-67页 |
| 2.3.8.3 2.5%-Mn-TNSs在RhB-Cr(Ⅵ)共存体系中光催化性能分析 | 第67-68页 |
| 2.4 可见光催化活性增强的机理研究 | 第68-72页 |
| 2.4.1 光生羟基自由基的分析 | 第68-69页 |
| 2.4.2 构筑的Mn_xO_y/TNSs异质结光催化性能增强的机理总结 | 第69-72页 |
| 2.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 第三章 表面分散型(Co_xO_y/TNSs、V_xO_y/TNSs)异质结的构筑、再生性能及光催化性能增强的机理研究 | 第73-102页 |
| 3.1 引言 | 第73页 |
| 3.2 实验部分 | 第73-77页 |
| 3.2.1 样品的制备 | 第73-74页 |
| 3.2.2 样品的表征 | 第74-75页 |
| 3.2.3 光催化性能评价 | 第75-76页 |
| 3.2.4 样品的光电性能测试 | 第76页 |
| 3.2.5 光生羟基自由基的分析 | 第76-77页 |
| 3.2.6 材料的可再生性能分析 | 第77页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第77-101页 |
| 3.3.1 Co_xO_y/TNSs和V_xO_y/TNSs的形貌、结构与表面化学态的分析 | 第77-84页 |
| 3.3.1.1 样品的形貌 | 第77-80页 |
| 3.3.1.2 样品的结构 | 第80-82页 |
| 3.3.1.3 样品表面化学态 | 第82-84页 |
| 3.3.2 光催化活性比较与分析 | 第84-88页 |
| 3.3.2.1 在单一体系中光催化活性及循环使用性能 | 第84-86页 |
| 3.3.2.2 在Cr(Ⅵ)与有机污染物共存的体系中光催化性能评估 | 第86-88页 |
| 3.3.3 CoO_x/TNSs样品在循环再生过程中结构与性能分析 | 第88-92页 |
| 3.3.3.1 循环再生过程中样品结构演变 | 第88-91页 |
| 3.3.3.2 循环再生后样品的催化性能 | 第91-92页 |
| 3.3.4 Co_xO_y/TNSs和V_xO_y/TNSs异质结增强的光催化活性的机理 | 第92-101页 |
| 3.3.4.1 Co_xO_y/TNSs和V_xO_y/TNSs样品的光电性能 | 第92-94页 |
| 3.3.4.2 正电子湮灭寿命光谱(PALS) | 第94-95页 |
| 3.3.4.3 密度泛函理论(DFT)计算 | 第95-96页 |
| 3.3.4.4 光生羟基自由基的分析 | 第96-97页 |
| 3.3.4.5 光催化反应机理 | 第97-101页 |
| 3.4 本章小结 | 第101-102页 |
| 第四章 0D-2D肖特基型Pt/TNSs及Z-型Pt/Co_xO_y/TNSs异质结的构筑及光催化制氢性能研究 | 第102-125页 |
| 4.1 前言 | 第102-103页 |
| 4.2 实验部分 | 第103-105页 |
| 4.2.1 样品制备 | 第103-104页 |
| 4.2.2 样品的表征 | 第104页 |
| 4.2.3 光催化产氢性能评价 | 第104-105页 |
| 4.2.4 样品的光电性能测试 | 第105页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第105-123页 |
| 4.3.1 P/Co_xO_y/TNSs样品的形貌 | 第105-107页 |
| 4.3.2 Pt/Co_xO_y/TNSs样品的结构与表面化学态 | 第107-111页 |
| 4.3.3 样品的光电性能 | 第111-115页 |
| 4.3.3.1 紫外-可见漫反射(DRS)光谱 | 第112页 |
| 4.3.3.2 荧光(FL)光谱与表面光电流(SPC)光谱 | 第112-113页 |
| 4.3.3.3 尼奎斯特阻抗(EIS)图谱 | 第113-114页 |
| 4.3.3.4 线性扫描(LSV)图谱与塔菲尔(Tafel)曲线 | 第114-115页 |
| 4.3.4 可见光光催化分解水产氢效率分析 | 第115-119页 |
| 4.3.4.1 不同Pt~0含量、TEOA浓度以及pH对光解水产氢的影响 | 第115-117页 |
| 4.3.4.2 不同负载比例的Co_xO_y的影响对光解水产氢的影响 | 第117-119页 |
| 4.3.5 可见光催化还原Cr(Ⅵ) | 第119-120页 |
| 4.3.6 样品光催化活性增强的机理研究 | 第120-123页 |
| 4.3.6.1 EY敏化的Pt/TNSs光催化产氢效率提高的机理分析 | 第120-121页 |
| 4.3.6.2 EY敏化的P/Co_xO_y/TNSs光催化产氢效率增强的机理 | 第121-122页 |
| 4.3.6.3 EY敏化的Pt/Co_xO_y/TNSs样品光催化还原Cr(Ⅵ)性能提高的机理 | 第122-123页 |
| 4.4 本章小结 | 第123-125页 |
| 第五章 表面分散型稀土氧化物Tb_xO_y/TNSs异质结的构筑、结构、光催化性能及循环再生性能的研究 | 第125-151页 |
| 5.1 引言 | 第125-126页 |
| 5.2 实验部分 | 第126-128页 |
| 5.2.1 样品的制备 | 第126页 |
| 5.2.2 样品的表征 | 第126-127页 |
| 5.2.3 暗吸附与光催化活性测试 | 第127页 |
| 5.2.4 样品的光电性能测试 | 第127页 |
| 5.2.5 羟基自由基的测试 | 第127页 |
| 5.2.6 样品的再生性能评价 | 第127-128页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第128-149页 |
| 5.3.1 Tb_xO_y/TNSs样品的形貌 | 第128-130页 |
| 5.3.2 Tb_xO_y/TNSs样品的微观结构和表而化学态 | 第130-134页 |
| 5.3.3 不同比例Tb_xO_y/TNSs异质结的光电性能 | 第134-136页 |
| 5.3.4 吸附与光催化活性的分析 | 第136-142页 |
| 5.3.4.1 样品在苯酚溶液中吸附和光催化性能 | 第136-139页 |
| 5.3.4.2 样品在Cr(Ⅵ)溶液的吸附和光催化性能 | 第139-141页 |
| 5.3.4.3 样品在Cr(Ⅵ)苯酚共存体系中光催化性能 | 第141-142页 |
| 5.3.5 Tb_xO_y/TNSs的光催化活性增强机制 | 第142-146页 |
| 5.3.5.1 光生羟基自由基的分析 | 第142-143页 |
| 5.3.5.2 Tb_xO_y/TNSs样品中光生载流子的产生、分离和转移示意图 | 第143-146页 |
| 5.3.6 Tb_xO_y/TNSs样品再生性能 | 第146-149页 |
| 5.3.6.1 Tb_xO_y/TNSs再生前后的结构 | 第146-148页 |
| 5.3.6.2 Tb_xO_y/TNSs再生之后的催化性能 | 第148-149页 |
| 5.4 本章小结 | 第149-151页 |
| 第六章 Carbon Dots/Gd_2O_3/TNSs三元异质结的构筑及吸附-光催化法去除高色度污水的研究 | 第151-176页 |
| 6.1 引言 | 第151-152页 |
| 6.2 材料和方法 | 第152-155页 |
| 6.2.1 样品的制备 | 第152-153页 |
| 6.2.2 样品的表征 | 第153页 |
| 6.2.3 样品能评价 | 第153-154页 |
| 6.2.3.1 吸附性能 | 第153-154页 |
| 6.2.3.2 光催化性能 | 第154页 |
| 6.2.3.3 光催化剂性能 | 第154页 |
| 6.2.4 样品的光电性能测试 | 第154-155页 |
| 6.2.5 羟基自由基的测试 | 第155页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第155-174页 |
| 6.3.1 Gd-C-TNSs 的形貌和微观结构 | 第155-159页 |
| 6.3.2 Gd-C-TNSs的表面化学态 | 第159-161页 |
| 6.3.3 Gd-C-TNSs的两种不同制备方法的评估 | 第161-162页 |
| 6.3.4 Gd-C-TNSs的收吸附性行为 | 第162-164页 |
| 6.3.5 Gd-C-TNSs 的光催化性能 | 第164-167页 |
| 6.3.5.1 Gd-C-TNSs光催化降解MB溶液 | 第164-165页 |
| 6.3.5.2 Gd-C-TNS光催化还原Cr(Ⅵ)溶液 | 第165-166页 |
| 6.3.5.3 Gd-C-TNSs在MB-Cr(Ⅵ)共存的系统中的光催化性能 | 第166-167页 |
| 6.3.6 Gd-C-TNSs的光催化性能增强机制 | 第167-171页 |
| 6.3.6.1 Gd-C-TNSs的光电性能 | 第167-169页 |
| 6.3.6.2 光生羟基自由基的分析 | 第169-170页 |
| 6.3.6.3 Gd-C-TNSs光生载流子的激发、转移和分离示意图 | 第170-171页 |
| 6.3.7 Gd-C-TNSs样品的稳定性 | 第171-172页 |
| 6.3.8 吸附-光催化联用去除高浓度MB-Cr(Ⅵ)溶液 | 第172-174页 |
| 6.3.8.1 去除高浓度MB-Cr(Ⅵ)溶液的途径 | 第172-173页 |
| 6.3.8.2 总有机碳分析 | 第173页 |
| 6.3.8.3 Gd-C-TNSs对高浓度MB-Cr(Ⅵ)溶液的循环再利用 | 第173-174页 |
| 6.4 本章小结 | 第174-176页 |
| 第七章 2D-2D的TNSs/g-C_3N_4为基元构筑表面分散型的1D-2D的TNRs/g-C_3N_4异质结及光催化性能研究 | 第176-199页 |
| 7.1 引言 | 第176-177页 |
| 7.2 实验部分 | 第177-179页 |
| 7.2.1 样品的制备 | 第177-178页 |
| 7.2.2 样品的表征 | 第178页 |
| 7.2.3 样品的光催化性能测试 | 第178页 |
| 7.2.4 样品的光电性能测试 | 第178页 |
| 7.2.5 羟基自由基的测试 | 第178-179页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第179-197页 |
| 7.3.1 TNRs/g-C_3N_4的结构与形貌 | 第179-184页 |
| 7.3.2 TNRs/g-C_3N_4的光电性能 | 第184-187页 |
| 7.3.3 不同比例的TNRs/g-C_3N_4的光催化性能 | 第187-193页 |
| 7.3.3.1 TNRs/g-C_3N_4光催化还原Cr(Ⅵ) | 第187-189页 |
| 7.3.3.2 TNRs/g-C_3N_4光催化降解RhB | 第189-190页 |
| 7.3.3.3 TNRs/g-C_3N_4在Cr(Ⅵ)-RhB共存系统中的光催化性能 | 第190-193页 |
| 7.3.4 TNRs/g-C_3N_4的光催化性能增强的机制研究 | 第193-196页 |
| 7.3.4.1 自由基捕获试验分析 | 第193页 |
| 7.3.4.2 光生羟基自由基的分析 | 第193-194页 |
| 7.3.4.3 带隙结构与能带位置分析 | 第194-195页 |
| 7.3.4.4 光催化活性增强的机理总结 | 第195-196页 |
| 7.3.5 TNRs/g-C_3N_4的循环使用性能 | 第196-197页 |
| 7.4 本章小结 | 第197-199页 |
| 第八章 全文总结及展望 | 第199-204页 |
| 8.1 全文总结 | 第199-203页 |
| 8.2 研究工作展望 | 第203-204页 |
| 附录一: Z型g-C_3N_4/Ag/MoS_2三元异质结的构筑、结构、及光催化降解和产氢性能的研究 | 第204-219页 |
| 1.1 引言 | 第204-205页 |
| 1.2 实验部分 | 第205-207页 |
| 1.2.1 样品的制备 | 第205页 |
| 1.2.2 预备实验 | 第205-206页 |
| 1.2.3 表征手段 | 第206页 |
| 1.2.4 光催化性能评价 | 第206-207页 |
| 1.2.5 样品的光电性能测试 | 第207页 |
| 1.2.6 自由基捕获实验 | 第207页 |
| 1.2.7 羟基自由基和超氧自由基的测量 | 第207页 |
| 1.3 结果与讨论 | 第207-218页 |
| 1.3.1 Z型g-C_3N_4/Ag/MoS_2三元异质结的形貌与结构 | 第207-211页 |
| 1.3.2 Z型g-C_3N_4/Ag/MoS_2三元异质结的光电性能 | 第211-212页 |
| 1.3.3 可见光光催化性能评估 | 第212-215页 |
| 1.3.3.1 不同样品对有机污染物(RhB、MB、MO)溶液降解 | 第212-214页 |
| 1.3.3.2 不同样品可见光催化制氢及循环性能 | 第214-215页 |
| 1.3.4 可见光催化活性的增强机制 | 第215-218页 |
| 1.3.4.1 自由基捕获分析 | 第215-216页 |
| 1.3.4.2 光生羟基自由基与超氧自由基分析 | 第216页 |
| 1.3.4.3 光催化活性增强的机理总结 | 第216-218页 |
| 1.4 本章小结 | 第218-219页 |
| 参考文献 | 第219-232页 |
| 攻读博士期间发表的学术论文 | 第232-235页 |
| 致谢 | 第235页 |
