晶型、粒径、形貌对TiO纳米多孔膜电极光电性能影响的研究

摘要

该论文提出一种制备TiO<,2>纳米多孔膜电极的方法,并成功制备出了透光性好、性质稳定、光催化活性高的TiO<,2>纳米多孔膜电极,并就该电极用循环伏安法对该实验所自制的不同晶型、不同粒径、不同形貌的TiO<,2>薄膜电极的光电性质进行了研究.论文工作主要围绕以下几方面开展:1.采用价格低廉、易得的TiCl<,4>为原料,用沸腾回流法制得锐钛矿型及混合晶型TiO<,2>粉体;用水热法制得金红石型TiO<,2>粉体.借助于TEM,SEM,XRD等测试手段对液相合成的TiO<,2>粉体及440℃烧结后的TiO<,2>粉体进行了表征.2.首次用粉末-溶胶法和浸渍提拉技术在导电玻璃表面制得了纳米TiO<,2>薄膜电极(OTE/TiO<,2>),利用此电极对甲醇进行光电复合催化氧化.3.研究了用不同晶型、不同粒径、不同形貌纳米TiO<,2>粉体制得的多孔薄膜电极对甲醇的光电催化氧化.4.研究了锐钛矿型多孔TiO<,2>纳米薄膜电极对醇类的光电催化氧化.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1选题的目的及意义

§1.2半导体纳米粒子及其特性

1.2.1量子尺寸效应

1.2.2表面效应

§1.3光电复合催化剂的催化氧化性能研究进展

1.3.1半导体纳米粒子作为光催化剂的基本原理

1.3.2纳米TiO2半导体作为光催化剂的应用研究

1.3.3纳米TiO2光电催化性能的研究

1.3.4光催化技术中存在的问题

§1.4选题的主要依据及拟解决的问题

1.4.1选择TiO2薄膜作为光催化剂的依据

1.4.2选择电化学方法作为主要研究手段的依据

1.4.3本论文拟解决的问题

1.4.4本论文的主要创新点

第二章实验仪器和实验方法

§2.1主要仪器和实验方法

2.1.1主要仪器

2.1.2实验方法

§2.2试剂

2.2.1试剂

2.2.2溶液的配制

第三章纳米TiO2粉体和电极的制备及表征

§3.1锐钛矿型纳米TiO2粉体的制备

3.1.1锐钛矿型纳米TiO2粉体制备的意义

3.1.2锐钛矿型TiO2粉体的制备过程

§3.2混合晶型纳米TiO2粉体的制备

§3.3金红石型TiO2粉体的制备

3.3.1金红石型纳米TiO2粉体制备的意义

3.3.2金红石型TiO2粉体的制备过程

§3.4 TiO2纳米电极的制备

§3.5样品的表征

§3.6本章小结

第四章TiO2光催化氧化甲醇机理的研究

§4.1单纯的TiO2光催化氧化甲醇

§4.2 TiO2光催化氧化历程

第五章不同晶型、粒径、形貌的纳米TiO2薄膜电极光电催化氧化性能的研究

§5.1聚乙二醇的加入量对不同晶型的TiO2薄膜电极光电流的影响

5.1.1不同晶型的多孔TiO2纳米薄膜电极的制备

5.1.2实验及结果分析

§5.2活化温度对不同晶型的纳米TiO2薄膜电极活性的影响

5.2.1不同晶型的TiO2纳米薄膜电极的制备

5.2.2实验结果分析

§5.3晶型、形貌、粒径对纳米TiO2薄膜电极的光电化学性能影响

5.3.1实验方法

5.3.2实验结果分析

§5.4本章小结

第六章锐钛矿型纳米TiO2薄膜电极光电催化氧化醇类的研究

§6.1 TiO2薄膜电极的涂膜层数与光电性能的关系

6.1.1工作电极的制备

6.1.2实验结果讨论

§6.2电解质溶液pH值对TiO2薄膜电极氧化甲醇的影响

6.2.1实验方法

6.2.2实验结果讨论

§6.3 pH值不同的溶胶涂膜制备的TiO2薄膜电极的光电性能研究

6.3.1实验方法

6.3.2实验结果讨论

§6.4 TiO2薄膜电极催化氧化不同醇类的研究

6.4.1实验方法

6.4.2实验结果讨论

§6.5 TiO2纳米多孔膜电极稳定性研究

§6.6本章小结

结论

参考文献

致谢