一、阴离子掺杂改性纳米TiO_2的光催化性能（论文文献综述）
孙玉伟[1]（2021）在《(001)晶面高比例暴露TiO2和BiOCl基光催化剂的制备及降解有机污染物的研究》文中研究表明光催化技术可以有效的将太阳能转化为化学能,矿化有机污染物,不产生二次污染,是一种极具潜力的环境污染控制技术。该技术的核心是光催化剂,在光催化反应过程中,光催化剂的性能是影响污染物降解效率的关键因素。由于TiO2和BiOCl的化学性质稳定、无毒且具有较高的氧化还原电位,近年来,有大量的关于制备和应用TiO2和BiOCl等光催化材料的研究工作。然而,TiO2和BiOCl仍然存在只能吸收利用紫外光、光生电子（e-）和空穴（h+）分离效率低以及粉末状形态难以回收等不足,限制了二者的实际应用。本文以TiO2和BiOCl为研究对象,针对上述问题,分别通过晶面调控、表面改性和Z型异质结构建等方法,制备了（001）晶面高比例暴露的TiO2和BiOCl纳米片,和以此为基底的多种复合光催化剂。采用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜、X射线能谱、紫外可见漫反射光谱、红外光谱、光致发光光谱和电化学交流阻抗等测试方法对光催化剂的物相结构、形貌特征、价键结构和电荷分离效率进行分析和表征,并以水中4-硝基酚（p-NP）和四环素（TC）类有机污染物为降解底物,分析这些光催化剂的降解性能和机理。主要的研究内容和结果如下:通过晶面调控技术,利用溶剂热法制备了一系列（001）晶面暴露比例不同的TiO2纳米片。通过表征和DFT计算结果,阐明（001）晶面高比例暴露TiO2纳米片的生长机制。以p-NP为降解底物,研究TiO2纳米片中（001）晶面暴露比例与光催化活性之间的关系。随着TiO2纳米片中（001）晶面暴露比例的增加,其光催化降解p-NP的效率呈现出先上升后下降的趋势,当（001）晶面暴露比例为57.1%时,TiO2纳米片（T-1.0HF）具有最佳的光催化活性,模拟太阳光照射90min后对p-NP的降解率为50.9%。这是因为光生e-集中在TiO2纳米片的（101）晶面,而光生h+则集中在（001）晶面,适当的（001）和（101）晶面暴露比例促进TiO2纳米片表面形成晶面异质结,有效的限制了光生e-和h+的复合。为了进一步提高T-1.0HF的光催化活性,分别选用RGO和g-C3N4对其进行改性,制备了TiO2/RGO（TR）和TiO2/g-C3N4（TG）两种复合光催化剂。与T-1.0HF相比,TR和TG对p-NP的光催化降解率有不同程度的提升。通过带隙能计算和自由基捕获实验结果得出TR和TG光催化降解p-NP的机理。值得注意的是,TG的光催化活性明显高于TR,这得益于TG中T-1.0HF和g-C3N4构建成的Z型异质结。此外,以TR为例,利用响应面模型优化了其光催化降解p-NP的实验条件,得出当p-NP浓度为9.65 mg/L、初始p H值为5.27、TR投加量为12.45mg时,对p-NP的降解效率最高,可以达到93.5%。为了解决粉末状光催化剂难以从水体中分离回收的问题,通过一步溶剂热法原位合成了可磁分离的Ze Fe2O4/TiO2/RGO（ZTR）三元复合光催化剂。模拟太阳光照射60 min和可见光照射80 min后,ZTR对p-NP的降解率都可以达到90%以上,p-NP中大部分有机碳被矿化为无机碳。在ZTR光催化降解p-NP的过程中·O2-和·OH是主要的活性物种,光生e-和h+在TiO2和Zn Fe2O4形成Z型转移机制,有助于光生e-和h+的快速分离,而RGO作为e-传输介质,进一步加快了光生载流子的传导。此外,ZTR在外加磁场的作用下,可以很方便地从降解液中分离,经过5次循环光催化实验,仍能保持良好的光催化活性。在上述研究TiO2取得成果的基础上,选取同样为宽带系半导体材料的BiOCl为研究对象,通过晶面调控和异质结构建技术,制备（001）晶面高比例暴露的BiOCl纳米片和具有2D/2D结构的Z型BiOCl/g-C3N4（BG）复合光催化剂。与BiOCl纳米片相比,BG在光催化降解TC的实验中表现出优异的活性,光照60min后对TC的降解率达到97.1%。在光催化反应过程中,主要的活性物种为·O2-和h+,·OH的作用次之,反应体系中毒性降低。此外,采用循环光催化实验证明BG具有良好的稳定性和可重复性。综上所述,本文以TiO2和BiOCl为研究对象,运用不同的改性策略制备了多种以（001）晶面高比例暴露的TiO2和BiOCl纳米片为基底的复合光催化剂,逐步实现了其对太阳光的充分利用、光生载流子的快速分离和传输、对p-NP和TC的高效去除和快速的磁分离回收的目标。本文的研究结果为宽带系半导体材料的改性提供参考,为其进一步的实际应用打下了良好的基础。
孙小卫[2]（2021）在《二维TiO2纳米异质结的制备及其光催化性能的研究》文中研究表明在众多半导体材料中,二氧化钛（TiO2）因其原材料丰富、环境友好、成本便宜、化学性能相对稳定、氧化还原能力强等优点被广泛应用于能源和环境保护等不同领域,在水分解、有机污染物降解、重金属还原中起着重要的作用。纳米TiO2有许多形貌结构,其中二维TiO2具有比表面积较大、活性位点较多等特性,而备受广泛关注。但是,TiO2的带隙值较大,光生载流子的复合效率较高,限制其应用。对其掺杂改性的方法有很多,包括贵金属沉积、半导体复合、金属离子掺杂等,其中半导体复合可以形成多种电荷转移机制,促进光生载流子的分离,而且改善TiO2的光谱响应能力。本文制备二维TiO2纳米异质结,进而系统地研究其光催化性能。主要的研究内容如下:（1）TiO2纳米片的生长机制及其光催化活性的研究:利用一步水热法,以六氟钛酸铵和钛酸四丁酯作为TiO2的前驱体,在导电玻璃FTO（SnO2:F）基底上,合成TiO2纳米片阵列。研究不同水热反应时间（3h-6h-9h-12h-16h）,对TiO2纳米片结构、形貌及光催化活性的影响。结果表明,生长时间为12h的样品其光催化性能表现得最佳,主要归因于经过12h水热反应后,锐钛矿结构TiO2纳米片形貌一致且均匀分布,拥有的比表面积比较大,而且对RhB溶液光催化活性更大的{101}晶面暴露比例增加。（2）TiO2/SnS2纳米复合材料的制备及其光催化性能的研究:通过两步水热法合成二维TiO2/SnS2纳米复合结构。研究表明二维TiO2与SnS2纳米片进行复合,可以将光谱响应延拓至可见光范围,促进了光生电荷的分离,提高光催化活性,可有效降解甲基橙（MO）、亚甲基蓝（MB）、四环素（TCs）、罗丹明（RhB）等常见有机染料。而且当Sn:Ti的摩尔比为0.15:1,二维TiO2/SnS2纳米片复合结构表现出最优的光催化活性和光电性能。这主要归因于三个方面:（1）窄带隙半导体复合,扩大光谱响应范围;（2）面对面的二维纳米结构,提供光生电荷传输通道;（3）Z型电荷转移机制,促进光生电荷的分离。
刁文宇[3]（2021）在《TiO2基纳米结构构建及光催化降解甲醛性能研究》文中提出室内环境污染问题越来越受到人们的关注。甲醛是室内空气的主要污染物之一,被世界卫生组织确定为致畸致癌物质,长期接触严重危害人体健康。随着经济的高速发展,人们愈加追求绿色健康的生活,因此如何有效净化室内甲醛污染具有重要意义。光催化技术因具有工艺简单、无二次污染、矿化彻底等优点成为控制室内空气污染的有效方法,可将甲醛完全催化氧化为二氧化碳和水。二氧化钛（TiO2）作为经典光催化半导体具有物理化学性质稳定、无毒无害的优点被广泛应用到能源、环境领域中。TiO2可用于降解水中污染物（罗丹明B、甲基蓝）和空气中污染物（甲苯、甲醛）,适用性广。但是TiO2只能受紫外光激发和粉末不易固定的缺点限制了其在环境方面的应用。提高TiO2光催化剂的光催化活性以及光催化剂的固定是光催化技术能否工业化应用的关键。研究先通过Pt负载TiO2纳米线提升催化剂光催化活性并研究空气湿度和污染物浓度对室内降解挥发性甲醛的影响,随后将TiO2锚定到碳纤维上并对其进行元素掺杂改性,提高可见光响应,使其在空气净化方面更具优势,主要内容如下:第一部分研究了在室温和常压下,Pt负载的TiO2纳米线（Pt/TiO2NW）对气相甲醛（HCHO）的光催化分解。LED灯激发下,在光催化降解甲醛系统中将甲醛分解为CO2和H2O,无二次污染。该系统在线监测了甲醛浓度、光强、湿度、温度等多种参数,研究了可见光/紫外LED下,空气湿度、甲醛浓度对降解气相甲醛的影响。研究结果表明,无论在可见光还是紫外光照下,Pt负载TiO2可以提高甲醛降解率和持续降解甲醛能力。可见光下,负载了Pt的TiO2降解低浓度甲醛持续时间是未改性TiO2的5.6倍,光强增大催化剂的甲醛降解能力提升。紫外光下,TiO2上光催化分解气体HCHO时,空气湿度的适度增加促进了羟基自由基（·OH自由基）和超氧自由基（·O2-自由基）的生成,由此提升了Pt/TiO2 NW的甲醛降解能力。第二部分为了解决催化剂的制备温度高和固定问题,制备了碳纤维为支撑的金红石相TiO2纳米棒阵列（TiO2@CC）。为改善金红石型TiO2的光催化活性,本研究采用元素掺杂方法。首先使用种子辅助溶液法制备了TiO2@CC,并在300℃温度下通过NH4F固相扩散将F掺杂到TiO2中。以甲醛污染气体作为降解对象,将样品在365 nm LED和420 nm LED同样光强下甲醛降解性能进行了对比。F掺杂TiO2在紫外和可见光LED照射下表现出良好的光催化氧化甲醛性能。其中,掺3 wt.%F元素的催化剂（3F-T@CC）具有最好的光催化降解甲醛污染气体性能,在365 nm LED下100%降解甲醛稳定时长为58.2 h是纯样（0.2 h）的291倍;420nm LED下240 min处降解率（96%）为纯样（48%）的2倍,100%降解稳定时长能达12.1 h。3F-T@CC在365 nm LED下稳定时长为420 nm LED下的48倍。氟掺杂诱导TiO2中的氧空位增加,促进电荷转移,为光催化反应提供更多的活性位点。UV-vis DRS和UPS实验结果表明3F-T@CC具有合适的能带结构,可见光响应更强,有利于·OH和·O2-的生成,有效促进甲醛降解。EPR结果表明3F-T@CC在365 nm LED照射下产生DMPO-·OH和DMPO-·O2-,将甲醛氧化成CO2和H2O。第三部分通过热扩散法成功实现了K、Na和Cl三种元素的共掺杂,提高了金红石相TiO2的光催化活性,研究了在室内条件下,K、Na和Cl共掺杂以碳纤维为支撑的金红石相TiO2纳米棒阵列（KNCTC）对气相HCHO的光催化降解作用。碱金属（K,Na）和卤素（Cl）共掺杂的金红石TiO2纳米棒阵列（KNCTC）在紫外和可见光照射下比纯TiO2具有更好的光催化降解气体HCHO的性能。在1.7 W 420 nm LED下,KNCTC甲醛降解率超过未掺杂TiO2的两倍。通过K/Na/Cl的掺杂实现了对金红石相TiO2能带结构的调控以提高其可见光下光催化活性。将TiO2固定在柔软碳纤维布更适用于设计降解甲醛的空气净化器。综上,贵金属负载的TiO2纳米线具有一个较好的光催化降解甲醛活性,但是需解决光催化剂的固定问题。采用种子热溶液法将TiO2固定到碳纤维布上,解决了TiO2纳米线不易固定问题,降低了TiO2制备温度,并利用元素掺杂改性TiO2纳米阵列,进一步提升催化剂的光催化降解甲醛活性,为空气净化器滤网的设计提供了一个高效简便的途径。
洪星星[4]（2021）在《红色TiO2的制备及光生电荷分离特性研究》文中研究说明光催化可以有效利用太阳能将水分解为氢气、降解污染物、还原二氧化碳等,是缓解能源与环境问题包括温室效应等的有潜力的手段。光催化核心目标在于开发高太阳能转化效率、高稳定性的低成本光催化剂。依据光催化反应的基本步骤,光吸收是先决条件,直接决定转换效率的上限;光生载流子的分离则是控制光催化活性的中心环节。本论文研究工作围绕TiO2基光催化材料的分解水展开。针对TiO2无可见光响应以及光生电荷分离驱动力不足的问题,一方面通过调控掺杂剂的空间分布来获得均相掺杂的红色TiO2,实现带对带特性可见光的全谱强吸收;另一方面,通过精确控制掺杂剂浓度来调节表面带弯,实现对光生载流子迁移行为的调控使之具备可见光下不同的氧化还原性能;最后,通过构筑异质结构,调制红色二氧化钛中的光生电子和光生空穴的迁出速率,进一步提升红色二氧化钛光生电荷的分离能力及稳定性。为调控宽带隙半导体的可见光吸收及光生电荷迁移提供依据。均相B/N共掺杂红色TiO2光催化剂的制备与分解水特性研究。通过水热法制备出预先均相B掺杂TiO2微米球,随后通过惰性气氛中低温热解尿素氮源进行氮掺杂。均相氮掺杂使二氧化钛价带顶整体提升,光生空穴具有较好的迁移能力。所获得的均相B/N共掺杂红色TiO2具有带对带可见光光吸收边特性,光吸收边红移至680 nm,在550 nm波长的单色光照射下,仍具有氧化水放氧活性。通过改变均相掺杂浓度调控红色二氧化钛光生电荷分离和迁移特性,实现可见光析氢和析氧性能的转换。在制备红色二氧化钛的基础上,进一步通过热处理温度调控N掺杂浓度。N掺杂浓度能显着影响TiO2表面带弯结构,进而影响光生载流子的迁移、分离和表面反应过程。在较低氮掺杂浓度下光生电子容易迁出进行还原反应,而在较高氮掺杂浓度下光生空穴利于迁出进行氧化反应,实现了二氧化钛光催化材料可见光下分解水产氢和产氧的有效调控,为最终实现可见光下全分解水提供重要借鉴意义。构筑Ti0.91O2纳米片/红色TiO2异质结构。利用Ti0.91O2超薄纳米片修饰对红色TiO2光生电荷分离进行调控。纳米片具有较大的功函数,与红色二氧化钛结合后界面形成向上弯曲的能带结构,使得内部电子迁移至表面需要克服一定能垒而空穴则利于迁出,进而促进了光生电荷分离。同时纳米片修饰改变了反应位点,增强了红色二氧化钛可见光氧化水放氧性能和稳定性。
汤文杰[5]（2020）在《金属改性单晶TiO2光催化剂的制备及其性能研究》文中进行了进一步梳理TiO2光催化剂凭借其耐光腐蚀、反应活性高、无二次污染、廉价易得等优点,被广泛运用于污染物降解研究。然而TiO2的光催化性能一直受到可见光弱吸收,光生载流子复合率高等方面的限制,使得完全去除水环境中难降解有机污染物仍然是一项大挑战。基于此,本学位论文通过引入金属等离子体效应和单晶的高电导率,设计合成了三种金属改性的单晶TiO2高效光催化剂,着重考察了金属改性种类与光催化降解有机污染物（四环素、4-NP和苯酚）的构效关系,运用TEM、SEM、XRD、ESR、MS、EIS等表征分析所合成催化剂的结构与形态,再结合自由基诱捕实验,揭示难降解有机污染高效降解的机理,其主要研究内容如下:1.金属Ag改性单晶TiO2光催化剂的制备及其性能研究以水热法合成的单晶TiO2（SCTiO2）纳米棒为载体,通过光沉积法制备出均匀分散的Ag纳米粒子改性的SCTiO2（Ag-SCTiO2）光催化剂。通过SEM、TEM、XRD、XPS等表征方法,证实了Ag-SCTiO2光催化剂的成功制备。四环素污染物降解实验表明,相比于未改性的SCTiO2,Ag-SCTiO2具有更高的可见光吸收和光生电荷分离效率,导致其四环素的可见光和模拟太阳光降解率分别提高了2.8倍和4.2倍。尤其是在模拟太阳光辐射下,Ag-SCTiO2在50 min内就能实现四环素的完全去除。2.金属Bi改性单晶TiO2光催化剂的制备及其性能研究为了降低贵金属改性的成本,本部分采用廉价金属Bi代替贵金属Ag,即采用类似的方法制备出Bi纳米粒子改性的单晶TiO2（Bi-SCTiO2）光催化剂。环境污染物降解实验结果表明,在模拟太阳光辐射下,Bi-SCTiO2能够在40 min内完全降解四环素(k=0.0939 min-1),优于同样条件下的Ag-SCTiO2对四环素的降解(k=0.0834 min-1);尤其是所合成的Bi-SCTiO2也能分别在150 min和120 min内完全降解4-NP和苯酚,而Ag-SCTiO2很难实现4-NP和苯酚的完全去除。3.双金属Ag/Bi共改性单晶TiO2光催化剂的制备及其性能研究由于单一组分改性对TiO2光催化性能的提升仍然有限。为了进一步提高TiO2的光催化性能,在SCTiO2纳米棒的基础上,通过光还原法将Ag和Bi纳米粒子均匀负载到SCTiO2表面,制备出Ag、Bi共改性单晶TiO2（Ag/Bi-SCTiO2）光催化剂。因为金属Ag的功函数高于金属Bi,使得Bi表面的电子会定向迁移到Ag的表面。电子在两种金属间的定向迁移能够进一步促进载流子的分离。实验结果表明,在模拟太阳光辐射下,Ag/Bi-SCTiO2能够在40 min内完全降解四环素(k=0.1226 min-1),优于Bi-SCTiO2对四环素的降解(k=0.09397 min-1);此外,能够在120 min内分别完全去除4-NP和苯酚(降解率分别为0.0432 min-1和0.0403 min-1),明显高于Bi-SCTiO2对4-NP和苯酚的降解率(分别为0.0268 min-1和0.0203 min-1)。
康佳兴[6]（2020）在《Fe-N掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化降解甲醛性能机理研究》文中研究表明甲醛是室内主要污染物之一,采用光催化氧化技术可以高效、清洁的去除甲醛。在诸多光催化剂中,选择化学性能稳定的纳米TiO2已成为当今研究的热点,但因其自身的缺陷导致有很多的不足之处。因此需要对其进行改性处理以提高其光催化能力。本文采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,并通过Fe、N离子的掺杂对纳米TiO2进行改性处理。采用扫描电子显微镜（SEM）观察离子掺杂前后纳米TiO2内部结构的变化。采用X射线衍射仪（XRD）分析纳米TiO2晶体结构的变化。采用紫外-可见分光光度法分析纳米TiO2光谱响应范围与吸收光强度。对表征结果进行分析:不同煅烧温度下纳米TiO2的晶型存在很大差异。煅烧温度在500℃以下时,纳米TiO2的晶型为锐钛矿型,温度越高,衍射峰的宽度越窄,衍射峰的强度越强,锐钛矿晶型发育越完全。当煅烧温度为600℃时,图谱中出现金红石型的特征峰,说明纳米TiO2的锐钛矿型在变少,生成的金红石型变多。由SEM图可知,煅烧温度为500℃时,纯纳米TiO2的形状与球形相似,并且分布较集中。样品经过掺杂离子后,纳米TiO2的结构依然与球形相似,离子的掺杂并未改变TiO2的晶格形状,球形的粒径分布在10-20nm左右,为纳米级。对比XRD分析的结果,说明实验制备的改性纳米TiO2晶型没有发生改变,仍为锐钛矿型,并且粒径较小。由紫外-可见光吸收光谱图可知,Fe、N的掺杂都能改变纯纳米TiO2的光谱响应范围,使纳米TiO2吸收光的波长产生明显的红移,在可见光区域的吸收光强度增强。共掺杂纳米TiO2的吸收光强度和光谱响应范围都要高于单一掺杂的纳米TiO2。以具有代表性的污染物甲醛为目标降解材料,通过甲醛的降解率来分析改性纳米TiO2的光催化降解能力。通过对比试验来考察各因素对样品光催化能力影响的大小,选择的可变因素为煅烧温度、光照强度和离子掺杂比。通过正交实验来分析各因素对离子掺杂改性纳米TiO2光催化降解甲醛性能影响的大小,并确定最佳条件组合。得到以下结论:500℃为最佳煅烧温度,纳米TiO2掺杂离子后,光催化性能有了显着的提高,其光催化降解性能的大小为Fe-N双掺杂>N掺杂>Fe掺杂>纯纳米TiO2。通过正交实验可知,在本实验条件下,离子掺杂配比是影响改性纳米TiO2光催化降解性能的主要因素,其次是光照强度和煅烧温度。改性纳米TiO2光催化降解甲醛的最佳工况为:掺杂配比为n（Fe）:n（N）:n（TiO2）=0.3%:2%:1,光照强度为15w/m2,煅烧温度为500℃,3小时内,其光催化降解甲醛率达到了46.2%。
丁磊[7]（2020）在《助催化剂增强TiO2和g-C3N4光催化产氢体系设计及性能研究》文中进行了进一步梳理当今世界,随着化石燃料（煤炭,天然气和石油）的不断消耗,导致全球环境恶化和能源危机问题不断加剧。为了应对能源危机和环境污染的挑战,人们越来越关注开发可再生能源技术,对基于长期可持续供应的可再生能源的开发提出了更高的要求。将太阳能转化为氢气、甲醇、甲烷等化学能,被认为是解决能源和环境问题的最有前景的战略之一。半导体光催化分解水产氢技术被认为是解决未来全球环境和能源问题的绿色方法,有望在解决上述问题中发挥重要作用。然而,由于半导体本身的光生电子-空穴对容易快速复合,从而限制了其在光催化应用。本文以常见的TiO2和g-C3N4两种半导体光催化剂为基体,从提高半导体的导电性和促进光生电子-空穴分离的角度出发,通过负载助催化剂对TiO2和g-C3N4进行设计和改性,结果表明,助催化剂的引入可以提高半导体的光生电子传输速率,抑制光生电子-空穴对的复合,从而有效改善光催化性能。本文主要研究内容与结果如下:（1）通过一种简便的水热/煅烧方法制备了具有锐钛矿/金红石异相结的TiO2纳米带,在光催化析氢反应和析氧反应中,以Pt和CoP分别作为还原和氧化助催化剂研究其光催化产氢和产氧性能,并实现了优异的全解水性能。在所制备的锐钛矿/金红石异相结的TiO2纳米带中,煅烧温度为900℃时的光解水性能最好。在Pt作为助催化剂时,TiO2纳米带-900℃的光解水产氢速率达5840 μmol g-1 h-1;在CoP作为助催化剂时,TiO2纳米带-900℃的光解水产氧速率达4100μmol g-1 h-1。锐钛矿/金红石的异相结构构建可以有效地促进电子从金红石转移到锐钛矿,然后转移到Pt,最后在Pt表面生成H2。同时,空穴可以从锐钛矿转移到金红石,然后转移到CoP,最后在CoP表面生成O2。（2）通过自组装的方法将Ti3C2 MXene量子点与g-C3N4纳米片组装构建g-C3N4@Ti3C2量子点复合材料。所制备的g-C3N4@Ti3C2量子点复合材料在Ti3C2量子点的负载量为5.5 wt%时,光解水产氢效率最高,达到5111.8μmol g-1h-1,分别是纯g-C3N4（196.8μmol g-1h-1）、Pt/g-C3N4（1896.4 μmol g-1 h-1）和 Ti3C2 MXene 纳米片/g-C3N4（524.3 μmol g-1 h-1）的 26、3 和10倍。一方面,Ti3C2量子点增加了 g-C3N4的比表面积并提高了活性位点的密度;另一方面,金属Ti3C2量子点具有出色的电子导电性,从而提高了载流子的传输效率,实现了高效的光解水产氢效率。（3）以高导电性的Ti3C2 MXene为基体原位生长TiO2纳米片,然后通过两步水热法将富含钼空位的MoS2均匀分布在TiO2@Ti3C2复合材料上制备了具有钼空位和双重助催化剂（Ti3C2和MoxS）的MoxS@TiO2@Ti3C2复合材料的独特结构。在最佳水热处理温度（160℃）下,MoxS@TiO2@Ti3C2复合材料的光催化制氢生成率比纯 TiO2纳米片和MoS2@TiO2@Ti3C2复合材料（160℃）高出接近193倍和6倍。一方面,通过向MoxS@TiO2@Ti3C2复合材料中的MoS2中引入钼空位,可以诱导产生大量具有提高氢气产生的活性位点,并且钼空位的存在可以抑制光生载流子的复合;另一方面,Ti3C2 MXene和MoS2的存在作为增强电子电导率的双重助催化剂,使电子转移效率提高,实现了高效的光解水产氢效率。（4）以高导电性的Ti3C2 MXene为基体原位生长TiO2纳米片,通过简单的两步水热法制备了具有独特的双金属助催化剂Ti3C2和1T相WS2纳米粒子的1T-WS2@TiO2@Ti3C2复合材料。所制备的双金属助催化剂Ti3C2和1T相WS2的1T-WS2@TiO2@Ti3C2复合材料在1T相WS2的负载量为15 wt%时,光解水的产氢效率最高,达到3409.8 μmol g-1 h-1,大约是纯TiO2纳米片的50倍。一方面,1T相WS2的加入增加了复合材料的比表面积,增加了提高氢气产生的活性位点的密度;另一方面,具有金属特性的Ti3C2和1T相WS2的存在,实现了高效的光生电子传输速率,有效抑制了光生电子-空穴对的复合,大大提高了光解水的产氢性能。
于思琦[8]（2020）在《氢化纳米TiO2及其异质结型光解水材料的设计、合成与性能》文中研究表明利用半导体光催化材料实现太阳能-化学能高效转化,获得清洁的可再生氢能是当前能源领域的一个重要主题。纳米TiO2作为一种多功能的宽禁带n型半导体金属氧化物,其具有化学稳定性好、成本低廉和耐光腐蚀等优点,是光催化分解水制氢等能量转换领域的热点材料。纳米TiO2光催化材料的研究主要集中在提升太阳能利用率和优化载流子迁移过程,通过引入间隙能级、窄化带隙、增加活性位点数量和构建内建电场等策略提升其光催化性能,具体手段包括元素掺杂、氢化改性和构建异质结等。近年来,采用氢气气氛处理的氢化纳米TiO2材料表现出优异的全光谱太阳光催化性能,引起研究者极大的关注。氢化可以在材料表面引入无序结构、Ti3+（氧空位）、间隙氢和羟基等,是金属氧化物半导体能带调控在能带工程领域的重要方法。同时,研究表明,在TiO2表面形成含有羟基和低价钛的氢化壳层是光解水析氢的初始阶段,氢的扩散作用是降低产氢能垒的关键。因此,开展氢化纳米TiO2光催化材料的研究,对拓展TiO2在光解水制氢领域的应用具有重要的科学意义和实用价值。本文主要围绕氢化纳米TiO2材料的新方法、利用氢化构建同相结和异质结构、晶面选择性氢化技术展开研究工作。优化了湿化学条件下的氢化工艺,制备了具有结构和功能梯度的氢化纳米TiO2光解水材料,改变了材料的化学组成和结构以调控其能带结构,明确了所引入的氢在光解水制氢过程中的关键作用,阐明了氢化TiO2光催化剂提高光催化活性的内在机制,深入挖掘了氢化技术在构建结结构方面的作用,获得了一系列具有优异光催化性能的光解水材料,有助于推进TiO2光催化材料在太阳能光电转换领域的实际应用。论文的研究工作主要分为以下几方面:1.建立湿化学条件下以TiH2为氢源实现TiO2纳米晶氢化的新方法,引入羟基调控其能带结构,并降低光解水产氢能垒,优化光催化性能。通过调节反应中前驱体的钛源/氢源与氧化剂的摩尔比,调控羟基含量,制备出不同颜色（黄色、浅黄色、蓝色和灰色）的TiO2纳米晶。羟基的存在可以有效降低材料产氢能垒,同时会导致晶格参数变大,引起晶格畸变。TiO2晶格畸变可以有效抑制载流子的复合,并产生带尾的杂质能级,实现禁带宽度的窄化。羟基含量对性能有着重要的影响,具有更高浓度羟基的TiO2纳米晶表现出更强的光吸收能力、更窄的带隙以及更低的电子和空穴复合率,从而具有更好的光催化性能。其中,蓝色的TiO2纳米晶表现出最优的光解水产氢性能,在全光谱太阳光照射下氢气的生成速率达到10 mmol/h/g,是P25纳米颗粒氢气产率的4.6倍。氢化引入的高浓度羟基有效地改变了TiO2纳米晶的结构,在保持有效光吸收的同时降低了光生载流子的复合率以及产氢能垒。2.通过控制湿化学条件下氢化新方法中晶体生长的过程,实现对TiO2化学组成、形貌结构与能带的调控,获得羟基化的TiO2单晶、多晶和介晶。研究表明,前驱体的pH值对产物形貌结构、羟基含量以及能带有重要影响。在弱碱性环境下,具有高浓度羟基的纳米晶发生自组装,纳米晶基元的一致化取向形成了介晶结构。介晶的独特结构使其具有较大的比表面积,可实现电荷的有效分离和传输。高浓度的羟基可以降低光生载流子的复合率和产氢能垒,同时促进光吸收,提高光催化活性。在全光谱太阳光照射下,具有高浓度羟基的TiO2介晶的光催化氢气产率达到22.8 mmol/h/g,是P25的10.5倍。此外,TiO2介晶还表现出了优异的光催化稳定性,经过5个循环后,氢气产率仍可保持在20.8 mmol/h/g。3.创新性地通过氢化对TiO2的化学结构梯度进行调控,即在纳米晶的表面和内部构建Ti3+浓度差,得到TiO2类核壳结构同相结,改进材料能带结构,获得了优异的光催化性能。通过调节前驱体中钛源/氢源的比例,获得一系列具有不同结构梯度的同相结。高浓度Ti3+的存在使得其在导带底占据带间能级,并且由于其破坏了TiO6八面体的晶格周期性和对称性,引起价带顶的蓝移。因此,具有高浓度Ti3+的内部相比无Ti3+离子的表面具有更窄的能带结构。基于Ti3+浓度差构建的同相结具有优异的光催化产氢性能。在全光谱太阳光照射下氢气产率达到50.02 mmol/h/g,是商用锐钛矿TiO2纳米颗粒氢气产率的25.4倍。同时,该同相结还表现出优异的光催化稳定性。在5次循环后,氢气产率仍有49.21mmol/h/g,活性损失小于2%。类核壳结构界面处的能带弯曲会形成内建电场,促进光生载流子的分离并抑制载流子的复合。此外,同相结界面处的原子级接触能够为载流子提供流畅的输运通道,有利于光生电子空穴对的分离。4.通过对锐钛矿TiO2纳米晶的晶面进行保护,并对其选择性氢化,在此过程中构建多重结,使其内建电场连续,获得了具有拓宽的光谱响应和有效的载流子空间分离的TiO2纳米异质结构。通过光沉积铂纳米团簇,保护TiO2纳米晶的晶面;通过后续氢化处理,选择性氢化未保护的晶面,获得无序化层;通过光还原,在无序层上沉积银纳米颗粒,最终构建了多重结TiO2纳米异质结构（Pt-TiO2-H-Ag）。该纳米异质结构不但在TiO2晶体（n-TiO2）和无序层（n+-TiO2）之间形成了n-n+结,还在TiO2晶体和铂纳米团簇之间形成了肖特基结,在无序层和银纳米颗粒之间形成了欧姆接触。结的存在导致了内建电场的形成,值得注意的是,多重结的内建电场方向连续,有利于光生载流子有效的空间分离。同时,无序层的存在可以拓宽TiO2的光谱响应,优化光催化性能。在全光谱太阳光照射下,该纳米异质结构具有18001.0μmol/h/g的光催化氢气产率,同时,可见光照射下氢气产率可达2382.7μmol/h/g,对应的表观量子效率为15.8%（420 nm）,表现出了优异的光催化性能。此外,该纳米异质结构也具有优越的光催化稳定性,经过5个循环后,在全光谱太阳光和可见光照射下的氢气产率仍可保持在15581.5μmol/h/g和2211.4μmol/h/g。
易川[9]（2019）在《钛基催化剂活性强化微观机制及其对双氯芬酸降解性能的研究》文中进行了进一步梳理近年来,药物与个人护理品（Pharmaceutical and Personal Care Products,PPCPs）不断在水环境中被检出,虽然PPCPs大多以痕量水平存在于水体中,但因其环境持久性、生物累积性和生物毒性,可能造成环境风险,因此有效处理PPCPs的技术研发迫在眉睫。本研究采用非金属元素S掺杂改性TiO2,并将S-TiO2分别与氧化石墨烯（graphene oxide,GO）和多孔石墨相氮化碳（p-g-C3N4）复合,构建二元复合材料GO/S-TiO2和p-g-C3N4/S-TiO2,以典型PPCPs——双氯芬酸（diclofenac,DCF）为目标污染物,对所制备的材料在可见光下催化降解溶液中DCF的性能及机理进行了研究;通过密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）计算从原子水平研究改性提升TiO2催化剂可见光催化活性的微观作用机制;将p-g-C3N4/S-TiO2用于可见光催化降解实际废水中的DCF和其它难降解有机污染物,对其降解效果进行了研究。主要研究内容及所得的结论如下:以硫脲和钛酸四丁酯为前驱体,通过溶胶-凝胶-低温煅烧法制备了S掺杂TiO2（S-TiO2）,采用SEM、XRD、XPS、UV-vis DRS和VB-XPS等表征手段分析了S-TiO2的表面形貌、晶体结构、元素组成和光学性质等,并通过DFT计算,从原子水平对S掺杂提升TiO2可见光催化活性的微观机制进行了探究。结果显示,掺杂的S原子取代TiO2结构中的O原子,可在TiO2带隙中引入S 2p杂质能级,使其禁带宽度减小,提高了TiO2在可见光波段的吸收,且S-TiO2光生电子有效质量从1.35 m0降至1.16 m0,强化了电子的迁移速率,S掺杂从拓展光吸收范围和强化光生电子-空穴的分离两方面有效提升了材料的可见光催化反应活性。在可见光下催化降解溶液中DCF的过程中,S-TiO2光反应阶段速率常数(kobs)约为纯TiO2的3倍,DCF在光生空穴（h+）的主导作用下,通过加成、取代、羧化和脱氢等反应,生成了一系列中间产物,并被逐步氧化降解成小分子有机物。为了进一步提升S-TiO2的可见光催化性能,从增强催化材料的吸附性能和强化光生电子传输两种途径对S-TiO2进行改性,将GO与所制备的S-TiO2复合,构筑二元复合结构体系GO/S-TiO2,用其在可见光下催化降解溶液中的DCF,并对降解效果及反应机理进行探究。结果表明,GO复合对S-TiO2的晶型结构未产生可见影响。与S-TiO2相比,GO/S-TiO2的比表面积由278.58 m2/g增大为346.05 m2/g,禁带宽度由2.90 eV减小为2.81 eV,光电流密度有所增加。GO/S-TiO2可见光催化降解溶液中DCF的反应速率约为S-TiO2的1.3倍,且表现出良好的循环使用性能。DFT计算结果表明,GO的引入使GO/S-TiO2光生电子有效质量大幅降低至0.88 m0,强化了电子的迁移速率,有效改善了材料的光催化反应活性。为进一步增强催化剂光生电子-空穴的空间分离及其对可见光的响应,通过构建异质结结构对S-TiO2的可见光催化活性进行强化,将S-TiO2与窄带隙多孔石墨相氮化碳（p-g-C3N4）进行复合。对所制备的二元异质结结构体系p-g-C3N4/S-TiO2性能进行表征,研究了其可见光催化降解DCF的效能及机理,并采用DFT理论计算对g-C3N4/S-TiO2的电子结构及光学特性进行微观阐述。结果表明,p-g-C3N4/S-TiO2的禁带宽度为2.41 eV,具有较好的可见光响应能力,p-g-C3N4/S-TiO2对DCF降解的kobs为0.0143 min-1,约为S-TiO2的1.7倍。光生空穴（h+）在可见光催化降解DCF过程中起主要作用,·O2-也在一定程度上参与反应。DFT计算结果显示,在g-C3N4/S-TiO2二元异质结材料中,光激发g-C3N4产生光生电子通过异质结向S-TiO2导带转移,降低了电子-空穴的复合,存在于g-C3N4价带的光生空穴和存在于S-TiO2导带的光生电子均可作用于DCF的降解,因而虽然g-C3N4/S-TiO2的电子有效质量达到3.18 m0,远高于S-TiO2的1.16 m0,但仍表现出较强的光反应活性。为了探索研究中光催化性能最优的p-g-C3N4/S-TiO2二元异质结材料在处理DCF及其它实际难降解有机废水中应用的效果和可行性,考察了无机阴离子对p-g-C3N4/S-TiO2可见光催化降解模拟废水中DCF的影响;通过在医院废水、二沉池反渗透浓水中外加DCF来研究p-g-C3N4/S-TiO2可见光催化降解实际废水中DCF的效果;并对p-g-C3N4/S-TiO2可见光催化降解医院废水、二沉池反渗透浓水及垃圾渗滤液浓水中难降解有机污染物的效果进行了评价。结果表明,废水中Cl-和SO42-等无机阴离子对p-g-C3N4/S-TiO2可见光催化降解DCF的影响较小,p-g-C3N4/S-TiO2展现出较好的耐盐性。p-g-C3N4/S-TiO2可见光催化降解医院废水和二沉池反渗透浓水中的DCF,降解率分别可达42.84%和36.93%。p-g-C3N4/S-TiO2在可见光催化下处理医院废水、二沉池反渗透浓水和垃圾渗滤液浓水,对医院废水和二沉池反渗透浓水的COD去除率分别可达35.0%和38.4%,在一定程度上将废水中的富里酸和腐殖酸类等难降解有机物氧化为可生化程度较高的芳香蛋白类物质,生物毒性也有一定程度的降低,但其对垃圾渗滤液浓水中的污染物催化降解效果较差。
鲁通顺[10]（2019）在《铕掺杂二氧化钛光催化去除水中溴酸盐研究》文中研究说明光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术受到广泛的关注,然而,单一的二氧化钛（TiO2）光催化剂由于其较宽的禁带宽度以及光生电荷的复合率较高,其在实际生产中的应用受到了一定程度的制约。而稀土元素有不完整的4f轨道和空的5d轨道,容易产生多电子构型,能有效抑制光生电子空穴的重组,或改变TiO2的能带结构,导致TiO2光催化活性的改变。采用一步水热法制备铕修饰的二氧化钛,并开展了将其作为催化剂光催化去除水中溴酸盐试验研究,考察在紫外光下Eu-TiO2光催化去除BrO3-的活性。研究发现:与单独的TiO2光催化去除溴酸盐（30min去除率为29.8%）相比,稀土金属Eu的掺杂可显着地提高对溴酸盐的光催化活性。在紫外光（10W,26μW/cm2,波长254nm）作用下,在0.05g/L1%Eu-TiO2光催化剂,溴酸盐初始浓度100μg/L,水温22±2℃,pH=5.7±0.2的条件下,30min时溴酸盐的去除率可以达到95%。同时,研究了 Eu-TiO2材料紫外光催化反应中铕负载量、催化剂投加量、pH、溴酸盐初始浓度和水体不同共存阴离子对Eu-TiO2光催化去除BrO3-活性的影响。结果表明,随着Eu负载量的增加,Eu-TiO2光催化剂的去除活性先增后减,最优负载量为1%。pH越小,催化剂的催化活性越高,在pH=3.1时10min去除率达到82.1%,其主要原因是由于pH对TiO2光催化剂表面的静电荷有很强的影响。催化剂投加量增加,反应速率加快,去除率先增后减。阴离子的存在会不同程度地抑制Eu-TiO2对BrO3-的去除,到达一定浓度后抑制作用均渐弱。同时,采用X射线光电子能谱（XPS）、荧光光谱（PL）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等手段对制备的Eu-TiO2材料进行了表征,并结合表征结果,初步探讨了光催化去除溴酸盐机理。Eu-TiO2材料光催化去除溴酸盐反应是通过还原反应,将溴酸盐还原为溴离子。Eu元素的掺杂后Eu-TiO2材料中Eu的掺杂使得{101}晶面得到加强,同时抑制了电子一空穴对的复合,催化剂禁带宽度从2.92窄化至2.71eV,一定程度上拓宽了催化剂的光响应范围,从而显着地提高了催化活性。重复性和稳定性试验表明,Eu-TiO2材料去除溴酸盐的重复性和稳定性良好,说明Eu-TiO2是一具有应用前景的光催化剂。
二、阴离子掺杂改性纳米TiO_2的光催化性能（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、阴离子掺杂改性纳米TiO_2的光催化性能（论文提纲范文）
（1）(001)晶面高比例暴露TiO2和BiOCl基光催化剂的制备及降解有机污染物的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 半导体光催化技术 |
| 1.1.1 半导体光催化技术的原理 |
| 1.1.2 TiO_2和BiOCl光催化剂 |
| 1.1.3 TiO_2和BiOCl光催化剂存在的问题 |
| 1.2 TiO_2和BiOCl光催化剂的改性方法 |
| 1.2.1 微结构调控 |
| 1.2.2 复合光催化剂的制备 |
| 1.3 磁性复合光催化剂 |
| 1.4 TiO_2和BiOCl光催化剂在污水处理中的应用 |
| 1.4.1 酚类废水 |
| 1.4.2 抗生素废水 |
| 1.4.3 染料废水 |
| 1.4.4 农药和杀虫剂废水 |
| 1.5 本文的研究内容和意义 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 光催化剂的表征 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜和能谱 |
| 2.2.3 透射电子显微镜 |
| 2.2.4 紫外可见漫反射光谱 |
| 2.2.5 拉曼光谱 |
| 2.2.6 光致发光光谱 |
| 2.2.7 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.2.8 X射线能谱 |
| 2.2.9 振动样品磁强计 |
| 2.2.10 离子色谱 |
| 2.2.11 电化学工作站 |
| 2.3 光催化降解性能测试 |
| 2.3.1 光催化装置 |
| 2.3.2 光催化降解实验 |
| 2.3.3 总有机碳测试 |
| 2.3.4 中间产物毒性测试 |
| 2.3.5 自由基捕获实验 |
| 第3章 (001)晶面高比例暴露TiO_2纳米片的制备和光催化降解p-NP的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 T-xHF的制备和表征 |
| 3.2.1 T-xHF的制备 |
| 3.2.2 T-xHF的表征 |
| 3.3 T-xHF的生长机制 |
| 3.4 T-xHF光催化剂降解p-NP的性能 |
| 3.5 T-xHF光催化降解p-NP的影响因素 |
| 3.5.1 初始p H值 |
| 3.5.2 催化剂投加量 |
| 3.5.3 p-NP浓度 |
| 3.6 T-xHF光催化降解p-NP的机理 |
| 3.7 T-xHF光催化剂的稳定性 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 RGO和 g-C_3N_4改性(001)晶面高比例暴露TiO_2复合光催化剂的制备和降解p-NP的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TR和TG复合光催化剂的制备 |
| 4.2.1 T-1.0HF的制备 |
| 4.2.2 TR复合光催化剂的制备 |
| 4.2.3 TG复合光催化剂的制备 |
| 4.3 TR复合光催化剂的表征和降解p-NP的性能 |
| 4.3.1 TR复合光催化剂的表征 |
| 4.3.2 TR复合光催化剂降解p-NP的性能 |
| 4.3.3 TR复合光催化剂降解p-NP的影响因素 |
| 4.3.4 响应面优化TR复合光催化剂降解p-NP条件 |
| 4.3.5 TR复合光催化剂的稳定性 |
| 4.3.6 TR复合光催化剂降解p-NP的机理分析 |
| 4.4 TG复合光催化剂的表征和降解p-NP的性能 |
| 4.4.1 TG复合光催化剂的表征 |
| 4.4.2 TG复合光催化剂降解p-NP的性能 |
| 4.4.3 TG复合光催化剂降解p-NP的机理 |
| 4.4.4 TG复合光催化剂的稳定性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 可磁分离ZnFe_2O_4/TiO_2/RGO三元复合光催化剂的制备和降解p-NP的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 ZTR三元复合光催化剂的制备和表征 |
| 5.2.1 ZTR三元复合光催化剂的制备 |
| 5.2.2 ZTR三元复合光催化剂的表征 |
| 5.3 ZTR复合光催化剂降解p-PN的性能 |
| 5.4 ZTR复合光催化剂降解p-PN的影响因素 |
| 5.4.1 初始pH值 |
| 5.4.2 催化剂投加量 |
| 5.4.3 p-NP浓度 |
| 5.4.4 不同水体 |
| 5.5 ZTR复合光催化剂降解p-NP的机理 |
| 5.5.1 活性物种鉴别 |
| 5.5.2 光催化机理 |
| 5.6 ZTR复合光催化剂降解p-NP的路径 |
| 5.7 ZTR复合光催化剂的稳定性 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 (001)晶面高比例暴露BiOCl纳米片及其复合光催化剂的制备和降解TC的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 光催化剂的制备和表征 |
| 6.2.1 (001)晶面高比例暴露BiOCl纳米片的制备 |
| 6.2.2 BG复合光催化剂的制备 |
| 6.2.3 BG复合光催化剂的表征 |
| 6.3 BG复合光催化剂降解TC的性能 |
| 6.4 BG复合光催化剂降解TC的中间产物毒性测试 |
| 6.5 BG复合光催化剂降解TC的机理 |
| 6.6 BG复合光催化剂降解TC的路径 |
| 6.7 BG复合光催化剂的稳定性 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 结论与创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（2）二维TiO2纳米异质结的制备及其光催化性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2的概述 |
| 1.2.1 TiO_2的介绍 |
| 1.2.2 TiO_2在光催化领域上的应用进展 |
| 1.2.3 TiO_2的光催化机理与过程 |
| 1.2.4 TiO_2光催化反应的影响因素 |
| 1.3 纳米TiO_2的主要制备方法 |
| 1.4 纳米TiO_2的掺杂改性方法 |
| 1.4.1 贵金属沉积 |
| 1.4.2 半导体复合 |
| 1.4.3 金属离子掺杂 |
| 1.4.4 非金属离子掺杂 |
| 1.4.5 共掺杂 |
| 1.4.6 其他改性 |
| 1.5 本文的选题思路以及内容 |
| 第二章 实验过程与测试方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料表征 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.2 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.4 紫外-可见分光光度计(UV-Vis) |
| 2.2.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3 性能测试 |
| 2.3.1 光催化性能测试 |
| 2.3.2 活性物种检测 |
| 2.3.3 光电性能测试 |
| 第三章 TiO_2纳米片的生长机制及其光催化活性的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 样品制备 |
| 3.2.2 光催化性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌和结构分析 |
| 3.3.2 紫外-可见吸收谱分析 |
| 3.3.3 光催化性能分析 |
| 3.3.4 光催化机理分析 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 TiO_2/SnS_2纳米复合材料的制备以及光催化性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 样品制备 |
| 4.2.2 光催化和光电化学测试 |
| 4.2.3 活性物种检测 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌与结构分析 |
| 4.3.2 XPS分析 |
| 4.3.3 紫外可见吸收谱分析 |
| 4.3.4 光电性能 |
| 4.3.5 光催化及稳定性 |
| 4.3.6 光催化机理分析 |
| 4.4 总结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（3）TiO2基纳米结构构建及光催化降解甲醛性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 室内甲醛来源、危害以及去除方法 |
| 1.2.1 室内甲醛来源 |
| 1.2.2 室内甲醛危害 |
| 1.2.3 室内甲醛去除方法 |
| 1.3 光催化降解室内VOCs及甲醛 |
| 1.3.1 光催化降解气相VOCs及甲醛的研究进展 |
| 1.3.2 光催化降解气相甲醛的基本原理 |
| 1.4 TiO_2纳米结构在光催化降解甲醛中的应用 |
| 1.4.1 TiO_2的结构性质 |
| 1.4.2 TiO_2的改性方法 |
| 1.4.3 TiO_2光催化净化室内空气概述 |
| 1.5 课题研究内容及创新点 |
| 第2章 实验试剂、设备和表征 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 表征方法与性能测试 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)和热场发射扫描电子显微镜(FE-SEM) |
| 2.3.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.5 X射线光电子能谱(XPS)和紫外光电子能谱(UPS) |
| 2.3.6 紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS) |
| 2.3.7 光致发光光谱(PL) |
| 2.3.8 电子顺磁共振光谱(EPR) |
| 2.3.9 电化学表征 |
| 2.4 光催化降解甲醛 |
| 第3章 Pt/TiO_2纳米线的制备及其光催化降解甲醛活性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Pt/TiO_2纳米线的制备 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 晶体结构和微观形貌 |
| 3.3.2 化学成分 |
| 3.3.3 光电性能 |
| 3.3.4 光催化降解甲醛性能 |
| 3.3.5 光催化反应机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 碳布上构建F掺杂TiO_2纳米棒阵列及其光催化降解甲醛活性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 F元素改性T@CC的制备 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 晶体结构和微观形貌 |
| 4.3.2 化学成分 |
| 4.3.3 光电性能 |
| 4.3.4 光催化降解甲醛性能 |
| 4.3.5 光催化反应机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 K、Na和 Cl共掺杂TiO_2纳米棒阵列的制备及其光催化降解甲醛活性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 构建K、Na和 Cl共掺杂的TiO_2纳米棒阵列 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 晶体结构和微观形貌 |
| 5.3.2 化学成分 |
| 5.3.3 光电性能 |
| 5.3.4 光催化降解甲醛性能 |
| 5.3.5 光催化反应机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间成果 |
（4）红色TiO2的制备及光生电荷分离特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化研究概述 |
| 1.2.1 非均相光催化简介 |
| 1.2.2 光催化基本原理 |
| 1.2.3 半导体光催化材料 |
| 1.2.4 光催化分解水进展 |
| 1.3 氧化钛光催化材料 |
| 1.3.1 TiO_2晶相及能带结构 |
| 1.3.2 TiO_2的能带弯曲 |
| 1.3.3 TiO_2基光催化剂载流子动力学 |
| 1.3.4 TiO_2单体材料全分解水研究 |
| 1.4 增强TiO_2可见光吸收与电荷分离特性的策略 |
| 1.4.1 异质原子掺杂增强可见光吸收 |
| 1.4.2 氧空位增强可见光吸收 |
| 1.4.3 构建异质结构增强光生电荷分离 |
| 1.4.4 助催化剂增强光生电荷分离 |
| 1.5 红色二氧化钛光催化材料 |
| 1.5.1 掺杂剂分布对可见光吸收的影响 |
| 1.5.2 红色二氧化钛的制备 |
| 1.5.3 红色二氧化钛面临的挑战 |
| 1.6 本论文的研究内容及意义 |
| 第2章 材料的结构表征与性能测试 |
| 2.1 结构表征 |
| 2.1.1 扫描电子显微镜 |
| 2.1.2 透射电子显微镜 |
| 2.1.3 X射线衍射 |
| 2.1.4 拉曼光谱 |
| 2.1.5 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.1.6 热分析 |
| 2.1.7 X射线光电子谱 |
| 2.1.8 紫外可见吸收光谱 |
| 2.1.9 电子顺磁共振谱 |
| 2.1.10 核磁共振谱 |
| 2.1.11 原位电镜I-V曲线 |
| 2.1.12 聚焦离子束(FIB) |
| 2.2 光催化材料的性能分析 |
| 2.3 光电化学测试 |
| 第3章 均相N掺杂红色TiO_2的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 均相B/N共掺杂红色二氧化钛的制备机制 |
| 3.3.2 红色二氧化钛的形貌与物相 |
| 3.3.3 红色二氧化钛均相掺杂分析 |
| 3.3.4 红色二氧化钛的带对带可见光吸收谱 |
| 3.3.5 红色二氧化钛的缺陷与导电性 |
| 3.3.6 光催化分解水性能研究 |
| 3.4 本章总结 |
| 第4章 红色TiO_2可见光下析氢和析氧性能的转换 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 样品制备 |
| 4.2.2 表面带弯计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同均相掺杂浓度红色TiO_2的形貌及物相分析 |
| 4.3.2 不同均相掺杂浓度红色TiO_2的元素化学状态及体相缺陷 |
| 4.3.3 不同均相掺杂浓度红色TiO_2的光吸收特性及带边位置 |
| 4.3.4 不同均相掺杂浓度红色TiO_2的光生电荷转移动力学 |
| 4.3.5 不同均相掺杂浓度红色TiO_2的光催化活性研究 |
| 4.3.6 不同均相掺杂浓度红色TiO_2的能带结构分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Ti_(0.91)O_2纳米片/红色TiO_2异质结构 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 样品制备 |
| 5.2.2 光生电荷反应位示踪 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Ti_(0.91)O_2纳米片/红色TiO_2异质结构的形貌与物相表征 |
| 5.3.2 Ti_(0.91)O_2纳米片/红色TiO_2异质结构的光学性质 |
| 5.3.3 Ti_(0.91)O_2纳米片/红色TiO_2异质结构的光生电荷转移 |
| 5.3.4 Ti_(0.91)O_2纳米片/红色TiO_2异质结构的光催化性能 |
| 5.3.5 Tio.91O2纳米片/红色TiO_2异质结构的能带结构 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结及展望 |
| 6.1 论文的主要结论和创新点 |
| 6.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文及申请专利 |
| 作者简介 |
（5）金属改性单晶TiO2光催化剂的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 TiO_2 简介 |
| 1.2.1 TiO_2 的结构 |
| 1.2.2 TiO_2 光催化机理 |
| 1.3 TiO_2 纳米材料的制备方法 |
| 1.3.1 水热法 |
| 1.3.2 溶剂热法 |
| 1.3.3 溶胶-凝胶法 |
| 1.3.4 气相沉积法 |
| 1.4 提高TiO_2光催化性能的途径 |
| 1.4.1 阳离子/阴离子掺杂 |
| 1.4.2 表面敏化 |
| 1.5 TiO_2 在降解有机污染物方面的应用 |
| 1.5.1 传统降解有机污染物的方法 |
| 1.5.2 TiO_2 光催化技术 |
| 1.6 选题依据与研究内容 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 金属Ag改性单晶TiO_2光催化剂的制备及其性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验试剂和实验设备 |
| 2.2.2 阳离子型聚苯乙烯微球的制备 |
| 2.2.3 CPS@TiO_2 的制备 |
| 2.2.4 单晶TiO_2纳米棒的制备 |
| 2.2.5 Ag-SCTiO_2 的制备 |
| 2.2.6 材料表征 |
| 2.2.7 光催化性能测试 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 Ag-SCTiO_2 光催化剂的制备 |
| 2.3.2 形貌结构分析 |
| 2.3.3 晶体结构分析 |
| 2.3.4 元素化学状态分析 |
| 2.3.5 固体紫外分析 |
| 2.3.6 光催化性能测试 |
| 2.3.7 活性成分对催化性能的影响 |
| 2.3.8 Ag-SCTiO_2 的光催化机理 |
| 2.3.9 TC的降解路径 |
| 2.3.10 循环稳定性测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 金属Bi改性单晶TiO_2光催化剂的制备及其性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器设备 |
| 3.2.2 样品制备 |
| 3.2.3 样品表征 |
| 3.2.4 光催化性能测试 |
| 3.3 结果与谈论 |
| 3.3.1 结构形表征 |
| 3.3.2 晶型及化学状态表征 |
| 3.3.3 光催化性能测试 |
| 3.3.4 活性成分对催化性能的影响及ESR测试 |
| 3.3.5 光电性能测试 |
| 3.3.6 光催化反应机理及降解路径 |
| 3.3.7 循环稳定性测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双金属Ag/Bi改性单晶TiO_2光催化剂的制备及其性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验试剂及实验设备 |
| 4.2.2 AgBi-SCTiO_2 的制备 |
| 4.2.3 材料表征 |
| 4.2.4 光催化性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Ag/Bi-SCTiO_2 光催化剂的制备 |
| 4.3.2 形貌结构分析 |
| 4.3.3 晶体结构分析 |
| 4.3.4 元素化学状态分析 |
| 4.3.5 固体紫外分析 |
| 4.3.6 光催化性能测试 |
| 4.3.7 活性成分对催化性能的影响 |
| 4.3.8 光催化机理 |
| 4.3.9 循环稳定性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结、创新性及进一步工作建议 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 创新性 |
| 5.3 进一步工作建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 科研成果 |
（6）Fe-N掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化降解甲醛性能机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 甲醛的来源 |
| 1.3 甲醛的处理方法 |
| 1.4 纳米二氧化钛光催化剂简介 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 1.6 技术路线 |
| 第二章 实验材料和方法 |
| 2.1 实验仪器与实验试剂 |
| 2.2 X射线衍射(XRD) |
| 2.3 扫描电子显微镜(XEM) |
| 2.4 紫外-可见分光光度法(UV-Vis) |
| 2.5 纳米二氧化钛光催化性能测试方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 纳米二氧化钛的制备与性能测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 溶胶-凝胶法制备TiO_2 |
| 3.3 实验注意事项 |
| 3.4 纳米二氧化钛的表征 |
| 3.5 纯纳米TiO_2 光催化性能测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Fe,N掺杂纳米TiO_2的制备与光催化甲醛性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 改性纳米二氧化钛的制备 |
| 4.3 光催化降解甲醛材料与方法 |
| 4.4 纳米二氧化钛光催化降解甲醛机理分析 |
| 4.5 Fe掺杂纳米二氧化钛的光催化性能研究 |
| 4.6 N掺杂纳米二氧化钛的光催化性能研究 |
| 4.7 Fe,N共掺杂纳米二氧化钛的光催化性能研究 |
| 4.8 掺杂机理分析 |
| 4.9 正交试验 |
| 4.10 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（7）助催化剂增强TiO2和g-C3N4光催化产氢体系设计及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光催化分解水技术 |
| 1.3 TiO_2半导体光催化剂 |
| 1.4 g-C_3N_4光催化剂 |
| 1.5 选题意义及研究内容 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 3 Pt和CoP作为助催化剂用于改善TiO_2纳米带的光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 锐钛/金红石异相结TiO_2纳米带的制备 |
| 3.3 锐钛/金红石异相结TiO_2纳米带的物相与微观结构表征 |
| 3.4 锐钛/金红石异相结TiO_2纳米带的光催化性能表 |
| 3.5 锐钛/金红石异相结TiO_2纳米带光解水机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 Ti_3C_2 MXene量子点作为助催化剂用于改善g-C_3N_4的光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 g-C_3N_4@Ti_3C_2 QDs复合材料的制备 |
| 4.3 g-C_3N_4@Ti_3C_2 QDs复合材料的物相与微观结构表征 |
| 4.4 g-C_3N_4@Ti_3C_2 QDs复合材料的光催化性能表征 |
| 4.5 g-C_3N_4@Ti_3C_2 QDs复合材料的光解水机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 Ti_3C_2 MXene和缺陷MoS_2作为助催化剂用于改善TiO_2纳米片的光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 缺陷MoS_2@TiO_2@Ti_3C_2复合材料的制备 |
| 5.3 缺陷MoS_2@TiO_2@Ti_3C_2复合材料的物相与微观结构表征 |
| 5.4 缺陷MoS_2@TiO_2@Ti_3C_2复合材料的光催化性能表征 |
| 5.5 缺陷MoS_2@TiO_2@Ti_3C_2复合材料的光解水机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 Ti_3C_2 MXene和1T相WS_2作为助催化剂用于改善TiO_2纳米片的光催化性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 1T相WS_2@TiO_2@Ti_3C_2复合材料的制备 |
| 6.3 1T-WS_2@TiO_2@Ti_3C_2复合材料的物相与微观结构表征 |
| 6.4 1T-WS_2@TiO_2@Ti_3C_2复合材料的光催化性能表征 |
| 6.5 1T相WS_2@TiO_2@Ti_3C_2复合材料的光催化分解水机理 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论、创新点与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（8）氢化纳米TiO2及其异质结型光解水材料的设计、合成与性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化分解水制备氢气 |
| 1.2.1 光解水制氢的基本原理 |
| 1.2.2 光解水制氢的主要过程 |
| 1.2.3 真实水环境中的光解水制氢过程 |
| 1.2.4 光解水制氢系统 |
| 1.2.5 光催化分解水性能评价 |
| 1.2.5.1 光催化活性 |
| 1.2.5.2 光催化稳定性 |
| 1.3 TiO_2的离子掺杂改性 |
| 1.3.1 金属离子掺杂 |
| 1.3.2 非金属离子掺杂 |
| 1.3.3 金属/非金属离子共掺杂 |
| 1.3.4 TiO_2离子掺杂改性的不足 |
| 1.4 TiO_2的氢化改性 |
| 1.4.1 制备方法 |
| 1.4.1.1 氢化热处理 |
| 1.4.1.2 化学还原 |
| 1.4.1.3 声化学羟基化 |
| 1.4.1.4 其他方法 |
| 1.4.2 结构特性 |
| 1.4.2.1 表面无序结构 |
| 1.4.2.2 Ti~(3+)和氧空位 |
| 1.4.2.3 Ti-H和Ti-OH基团 |
| 1.4.3 光学特性与能带结构 |
| 1.4.4 理论计算 |
| 1.4.5 载流子分离和输运 |
| 1.4.6 光催化性能 |
| 1.4.7 尚不明确的问题 |
| 1.4.7.1 Ti-OH基团的作用 |
| 1.4.7.2 Ti~(3+)离子/氧空位空间分布 |
| 1.4.7.3 氢在光催化过程中扮演的角色 |
| 1.5 构建TiO_2基异质结 |
| 1.5.1 贵金属-TiO_2异质结 |
| 1.5.2 半导体-TiO_2异质结 |
| 1.5.2.1 宽带隙半导体-TiO_2异质结 |
| 1.5.2.2 窄带隙半导体-TiO_2异质结 |
| 1.5.3 构建TiO_2基异质结的不足 |
| 1.6 本论文的选题思路和主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 化学试剂与实验设备 |
| 2.1.1 化学试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 材料结构和性能的表征方法和设备 |
| 2.2.1 X射线衍射(X-ray diffraction,XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM) |
| 2.2.3 透射电子显微镜(Transmission electron microscopy,TEM) |
| 2.2.4 紫外-可见漫反射光谱与吸收光谱(Ultraviolet-visible diffuse reflection spectrum & absorption spectrum,UV-Vis) |
| 2.2.5 热重((Thermogravimetric,TG) |
| 2.2.6 X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectrometry,XPS) |
| 2.2.7 氮气等温吸附-脱附曲线(N2 adsorption-desorption isotherm) |
| 2.2.8 光致发射光谱(Photoluminesce spectroscopy,PL spectroscopy) |
| 2.2.9 拉曼光谱(Raman spectroscopy) |
| 2.2.10 表面光电压(Surface photovoltage,SPV) |
| 2.2.11 电子顺磁共振谱(Electron paramagnetic resonance,EPR) |
| 2.3 光电化学性能测试 |
| 2.4 光催化性能测试 |
| 第三章 羟基化TiO_2纳米晶的设计合成及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 羟基化TiO_2纳米晶的制备方法 |
| 3.3 羟基化TiO_2纳米晶的结构与组成调控 |
| 3.4 羟基化TiO_2纳米晶的性能分析 |
| 3.4.1 羟基化TiO_2纳米晶的光催化性能 |
| 3.4.2 TiO_2纳米晶的化学组成与光催化性能的关系 |
| 3.4.3 羟基在TiO_2纳米晶中的作用及性能优化机理研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 羟基化TiO_2介晶的设计合成及光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 羟基化TiO_2单晶、多晶和介晶的制备 |
| 4.3 羟基化TiO_2单晶、多晶和介晶的形貌与结构表征 |
| 4.4 羟基化TiO_2单晶、多晶和介晶的性能分析 |
| 4.4.1 光催化分解水制氢性能 |
| 4.4.2 光催化性能的影响因素 |
| (1)催化剂用量 |
| (2)牺牲剂用量 |
| 4.4.3 光电化学性能 |
| 4.4.4 羟基化TiO_2介晶的性能优化机理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 锐钛矿TiO_2类核壳结构同相结的设计合成及光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 类核壳结构同相结的制备 |
| 5.2.1 类核壳结构同相结的制备方法 |
| 5.2.2 钛源比例对类核壳结构同相结形貌结构的影响 |
| 5.2.3 类核壳结构同相结的结构表征及合成机理研究 |
| 5.3 类核壳结构同相结的能带结构研究 |
| 5.4 类核壳结构同相结的光催化性能研究 |
| 5.4.1 光催化分解水制氢性能 |
| 5.4.2 类核壳结构同相结的性能优化机理研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 多重结TiO_2纳米异质结构的设计合成及光催化性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多重结TiO_2纳米异质结构的制备 |
| 6.3 多重结TiO_2纳米异质结构的结构研究 |
| 6.3.1 结构表征 |
| 6.3.2 光吸收性能 |
| 6.4 纳米异质结构的性能研究 |
| 6.4.1 光电性能 |
| 6.4.2 光电化学性能 |
| 6.4.3 光催化分解水制氢性能及其优化机理 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其它研究成果 |
（9）钛基催化剂活性强化微观机制及其对双氯芬酸降解性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 PPCPs概述 |
| 1.2 PPCPs处理技术 |
| 1.3 TiO_2基光催化材料 |
| 1.4 密度泛函理论及其应用 |
| 1.5 研究目的、意义与内容 |
| 2 实验器材与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 表征分析测试方法 |
| 2.4 催化剂催化活性评价 |
| 2.5 DFT理论计算 |
| 3 S-TiO_2制备及其可见光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料制备 |
| 3.3 S-TiO_2可见光催化性能影响因素分析 |
| 3.4 S-TiO_2性能表征分析 |
| 3.5 S-TiO_2电子结构及光学特性理论计算研究 |
| 3.6 S-Ti O_2 降解DCF反应机理分析 |
| 3.7 DCF降解路径分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 GO/S-TiO_2 制备及其可见光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料制备 |
| 4.3 GO/S-TiO_2 可见光催化性能影响因素分析 |
| 4.4 GO/S-TiO_2 性能表征分析 |
| 4.5 GO/S-TiO_2 电子结构及光学特性理论计算研究 |
| 4.6 GO/S-TiO_2 降解DCF反应机理分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 制备及其可见光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料制备 |
| 5.3 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 可见光催化性能影响因素分析 |
| 5.4 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 性能表征分析 |
| 5.5 g-C_3N_4/S-TiO_2 电子结构及光学特性理论计算研究 |
| 5.6 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 可见光催化降解DCF机理分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 处理实际废水研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 分析测试方法 |
| 6.3 实际废水来源及理化性质 |
| 6.4 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 可见光催化降解实际废水中DCF |
| 6.5 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 可见光催化降解实际废水中有机污染物 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士期间发表论文和参与课题情况 |
| 附录2 S-TiO_2 可见光催化降解DCF的中间产物 |
| 附录3 S-TiO_2 可见光催化降解DCF中间产物的碎片质谱图 |
（10）铕掺杂二氧化钛光催化去除水中溴酸盐研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引文 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 二氧化钛光催化技术 |
| 1.4 掺杂二氧化钛研究进展 |
| 1.4.1 半导体复合 |
| 1.4.2 贵金属修饰 |
| 1.4.3 过渡金属惨杂 |
| 1.4.4 稀土元素掺杂 |
| 1.4.5 表面光敏化 |
| 1.5 稀土改性TiO_2的研究进展 |
| 1.5.1 稀土改性TiO_2研究现状 |
| 1.5.2 稀土元素改性中4f电子层作用的讨论 |
| 1.5.3 稀土元素改性可见光催化的研究 |
| 1.6 研究目的及意义 |
| 1.7 本课题研究内容 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 实验药品及仪器 |
| 2.2 光催化实验装置 |
| 2.3 催化剂的制备 |
| 2.4 催化剂的表征方法 |
| 2.5 实验方法 |
| 2.6 分析方法 |
| 3 催化剂表征 |
| 3.1 X射线衍射(XPS) |
| 3.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 3.3 X射线衍射(XRD) |
| 3.4 低温变温全波段荧光光谱(PLS) |
| 3.5 紫外可见漫反射(UV-VIS DRS) |
| 4 EU-TIO_2在紫外光催化下对溴酸盐的还原能力探究 |
| 4.1 还原反应效能分析 |
| 4.2 还原反应影响因素 |
| 4.3 催化剂稳定性探究 |
| 4.4 Eu-TiO_2光催化还原溴酸盐机理探析 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
四、阴离子掺杂改性纳米TiO_2的光催化性能（论文参考文献）
- [1](001)晶面高比例暴露TiO2和BiOCl基光催化剂的制备及降解有机污染物的研究[D]. 孙玉伟. 吉林大学, 2021(01)
- [2]二维TiO2纳米异质结的制备及其光催化性能的研究[D]. 孙小卫. 安徽理工大学, 2021(02)
- [3]TiO2基纳米结构构建及光催化降解甲醛性能研究[D]. 刁文宇. 西南大学, 2021(01)
- [4]红色TiO2的制备及光生电荷分离特性研究[D]. 洪星星. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [5]金属改性单晶TiO2光催化剂的制备及其性能研究[D]. 汤文杰. 江苏大学, 2020(02)
- [6]Fe-N掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化降解甲醛性能机理研究[D]. 康佳兴. 山东建筑大学, 2020(10)
- [7]助催化剂增强TiO2和g-C3N4光催化产氢体系设计及性能研究[D]. 丁磊. 山东科技大学, 2020(06)
- [8]氢化纳米TiO2及其异质结型光解水材料的设计、合成与性能[D]. 于思琦. 浙江大学, 2020(07)
- [9]钛基催化剂活性强化微观机制及其对双氯芬酸降解性能的研究[D]. 易川. 华中科技大学, 2019(01)
- [10]铕掺杂二氧化钛光催化去除水中溴酸盐研究[D]. 鲁通顺. 浙江大学, 2019(01)