配位转化法制备纳米MS(M=Cd,Zn)原理、动力学及其光催化CO2还原性能
| 摘要 | 第1-12页 |
| ABSTRACT | 第12-15页 |
| 第一章 前言 | 第15-40页 |
| ·概述 | 第15-17页 |
| ·纳米Ⅱ-Ⅵ族半导体的基本特性 | 第16页 |
| ·纳米微粒的基本要求和合成条件 | 第16-17页 |
| ·与聚合物复合的基本优点 | 第17页 |
| ·聚合物/纳米(Zn,Cd)S复合材料的制备 | 第17-21页 |
| ·共轭聚合物作模板 | 第18页 |
| ·聚合物微胶囊 | 第18-19页 |
| ·离子型聚合物 | 第19-20页 |
| ·聚合物溶胶体系 | 第20页 |
| ·光活性聚合物 | 第20-21页 |
| ·表面钝化技术 | 第21页 |
| ·能带结构 | 第21-23页 |
| ·光催化性能 | 第23-29页 |
| ·光催化剂的种类 | 第24-25页 |
| ·提高光催化剂效率的途径 | 第25-28页 |
| ·染料敏化 | 第26页 |
| ·窄带半导体敏化 | 第26-27页 |
| ·过渡金属敏化 | 第27-28页 |
| ·体系环境影响 | 第28页 |
| ·催化剂的固定 | 第28-29页 |
| ·CO_2光催化还原 | 第29-35页 |
| ·TiO_2体系 | 第29-31页 |
| ·含铁化合物 | 第31-32页 |
| ·Ⅱ-Ⅵ族半导体 | 第32-33页 |
| ·酶配合光催化剂 | 第33-35页 |
| ·选题目的、意义及依据 | 第35-38页 |
| ·课题的提出 | 第35页 |
| ·课题的意义 | 第35-38页 |
| ·研究内容 | 第38-40页 |
| ·配位转化法合成纳米MS(S=Cd,Zn)的原理 | 第38页 |
| ·研究聚合物膜中纳米硫化物形成动力学 | 第38-39页 |
| ·纳米微粒的结构表征 | 第39页 |
| ·光催化性能 | 第39-40页 |
| 第二章 实验内容 | 第40-51页 |
| ·实验仪器与药品 | 第40-41页 |
| ·实验仪器 | 第40-41页 |
| ·实验药品 | 第41页 |
| ·纳米MS(M=Cd,Zn)制备 | 第41-42页 |
| ·配位反应 | 第41-42页 |
| ·转化反应 | 第42页 |
| ·纳米MS(M=Cd,Zn)制备动力学 | 第42-44页 |
| ·标准工作曲线洲定 | 第42-43页 |
| ·Na_2S标准溶液的的制备 | 第42页 |
| ·HAc-NaAc缓冲溶液(PH=3.0)的制备 | 第42页 |
| ·显色液的制备 | 第42-43页 |
| ·含硫标准溶液显色后的吸光度测定 | 第43页 |
| ·配位转化反应动力学测定 | 第43-44页 |
| ·配位转化反应过程中吸光度随时间的变化 | 第43-44页 |
| ·不同温度下吸光度随时间的变化 | 第44页 |
| ·纳米MS(M=Cd,Zn)结构表征 | 第44-46页 |
| ·制样 | 第44-45页 |
| ·薄膜法 | 第44-45页 |
| ·溶液法 | 第45页 |
| ·结构表征 | 第45-46页 |
| ·IR测试 | 第45页 |
| ·UV测试 | 第45页 |
| ·XRD测试 | 第45页 |
| ·TEM测试 | 第45-46页 |
| ·纳米催化剂的制备 | 第46-48页 |
| ·SiO_2负载纳米ZnS催化剂 | 第46页 |
| ·SiO_2负载纳米CdS催化剂 | 第46-47页 |
| ·SiO_2负载复合型催化剂的制备 | 第47-48页 |
| ·催化剂结构表征 | 第48页 |
| ·纳米MS(M=Cd,Zn)光催化性能 | 第48-49页 |
| ·CO_2的光催化还原反应 | 第48-49页 |
| ·含还原剂体系的催化活性 | 第49页 |
| ·光催化反应产物气相色谱测定 | 第49-51页 |
| ·气相产物分析 | 第49-50页 |
| ·液相产物分析 | 第50-51页 |
| 第三章 纳米MS制备原理及动力学 | 第51-72页 |
| ·配位转化法原理及应用 | 第51-57页 |
| ·配位转化法原理 | 第51-55页 |
| ·概述 | 第51-52页 |
| ·配位转化法原理 | 第52-55页 |
| ·高分子配位体的选择 | 第55-56页 |
| ·配位反应条件的选择 | 第56-57页 |
| ·转化条件的选择 | 第57页 |
| ·配位转化动力学研究 | 第57-72页 |
| ·S~(2-)浓度测定原理(间接显色法) | 第57-58页 |
| ·硫离子含量工作曲线 | 第58-59页 |
| ·配位转化过程中S~(2-)浓度的变化 | 第59-60页 |
| ·扩散过程的数学模拟 | 第60-65页 |
| ·扩散系数求解 | 第65-66页 |
| ·扩散时间与粒径的关系 | 第66页 |
| ·对纳米粒子粒径的预测及其与实验的比较 | 第66-69页 |
| ·反应速率常数及反应活化能 | 第69-72页 |
| 第四章 纳米半导体MS(M=Cd,Zn)的结构 | 第72-105页 |
| ·引言 | 第72-74页 |
| ·MS形成机理 | 第74-79页 |
| ·CdS制备过程IR光谱的变化 | 第75-76页 |
| ·ZnS制备过程IR光谱的变化 | 第76-78页 |
| ·MS(M=Cd,Zn)形成机理 | 第78-79页 |
| ·晶体结构分析 | 第79-83页 |
| ·纳米CdS的晶体结构 | 第79-82页 |
| ·纳米ZnS的晶体结构 | 第82-83页 |
| ·纳米硫化物尺寸表征 | 第83-94页 |
| ·XRD表征 | 第83-85页 |
| ·纳米CdS尺寸估算 | 第83-84页 |
| ·纳米ZnS尺寸估算 | 第84-85页 |
| ·TEM表征 | 第85-90页 |
| ·UV光谱表征 | 第90-94页 |
| ·光响应特性及其影响因素 | 第94-101页 |
| ·不同聚合物的影响 | 第95-96页 |
| ·Na_2S溶液浓度及浸渍时间的影响 | 第96-100页 |
| ·配位基与金属离子之比的影响 | 第100页 |
| ·反应温度的影响 | 第100-101页 |
| ·催化剂结构分析 | 第101-105页 |
| ·催化剂表面形态和晶体结构 | 第101-103页 |
| ·催化剂紫外光谱 | 第103-105页 |
| 第五章 纳米MS的光催化CO_2还原性能 | 第105-139页 |
| ·催化反应表征参数选择 | 第105-106页 |
| ·催化反应产物表征 | 第106-114页 |
| ·气相催化产物 | 第106-109页 |
| ·液相催化产物 | 第109-114页 |
| ·催化反应效率估算 | 第114-117页 |
| ·光强测算 | 第114-116页 |
| ·光效率比较 | 第116-117页 |
| ·催化反应机理探讨 | 第117-122页 |
| ·光催化CO_2还原反应特点 | 第117-120页 |
| ·CdS光催化二氧化碳还原反应机理探讨 | 第120-121页 |
| ·ZnS光催化二氧化碳还原反应机理探讨 | 第121-122页 |
| ·催化反应过程及影响因素 | 第122-135页 |
| ·催化剂载体配比的确定 | 第123-124页 |
| ·制备过程中O/Cd(Zn)比的影响 | 第124-128页 |
| ·Na_2S浓度的影响 | 第128-130页 |
| ·还原剂的影响 | 第130-131页 |
| ·催化剂重复使用性能 | 第131-133页 |
| ·催化剂表面修饰 | 第133-135页 |
| ·本实验催化体系特点 | 第135-138页 |
| ·未来研究方向 | 第138-139页 |
| 第六章 结论 | 第139-142页 |
| 第七章 参考文献 | 第142-150页 |
| 致谢 | 第150-152页 |
| 附录1 制备条件与粒径一览表 | 第152-153页 |
| 附录2 在读期间发表的相关论文 | 第153-155页 |