CdS/TiO2和Ag/TiO2纳米复合材料光催化降解气相苯的研究

摘要

近年来，随着人们的生活水平升高，人们对生活起居的质量要求越来越高，尤其重视身边环境对健康的影响，其中室内环境中空气与人们健康息息相关，引发了人们对室内空气污染的关注。室内各种装潢、有机涂料等含有挥发性有机物(Volatile Organic Compounds)，VOCs是室内空气污染中污染物重要组成部分。在VOCs中，苯是室内空气污染的代表之一，其结构稳定，不容易被氧化降解。
　　 微乳液中存在有序微结构，比如油包水，水滴在油中可以为化学反应提供一个特殊的微环境，这种微反应容器一般都在纳米尺度范围，还可以作为纳米尺度的软模板，这为人们提供了很新颖的纳米材料的制备方法，该方法简单、易操作、重复性好。
　　 本文通过油包水型微乳液法成功制备了CdS/TiO2和Ag/TiO2纳米复合材料，并通过光催化降解气相苯来表征其光催化性能。研究了不同含水量、不同量的钛酸四丁酯、不同的硫代乙酰胺和乙酸镉反应物浓度、不同的表面活性剂（曲拉通、CTAB、LAS）配置的微乳液对纳米复合材料形貌、结构的影响。用XRD，SEM，TEM，Uv-Vis和比表面积等来表征纳米复合材料的状态，利用气相色谱仪来对制备的复合材料光催化降解苯的性能进行分析。
　　 研究结果表明:CdS/TiO2纳米复合材料极大地扩展了材料的光响应范围，达到了550纳米左右，光催化性能比P25高3倍左右;Ag/TiO2纳米复合材料光催化降解苯的性能比P25高4倍左右。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 前言

1．2 纳米材料的特性

1．3 纳米二氧化钛材料光催化材料综述

1．3．1 二氧化钛的晶体结构

1．3．2 二氧化钛光催化机理

1．3．3 二氧化钛光催化材料的制备

1．3．4 二氧化钛光催化材料的改性

1．4 微乳液综述

1．4．1 微乳液定义

1．4．2 微乳液的基本类型

1．4．3 微乳液体系各相的一些性质以及与之相关的基本概念

1．4．4 微乳液的应用

1．5 本论文的研究内容

第2章 材料的制备工艺与表征方法

2．1 材料的制备技术路线

2．1．1 CdS纳米材料的制备技术路线

2．1．2 TiO2纳米材料的制备技术路线

2．1．3 CdS／TiO2纳米复合材料的制备技术路线

2．1．4 Ag／TiO2纳米复合材料的制备技术路线

2．2 主要试剂及仪器

2．2．1 主要试剂

2．2．2 主要仪器

2．3 主要表征方法

2．3．1 物理吸附仪(BET)

2．3．2 场发射扫描(FESEM)及透射电子显微镜(TEM)

2．3．3 X射线粉末衍射(XRD)

2．3．4 紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis)

2．4 光催化活性评价

第3章 不同工艺参数对CdS／TiO2纳米复合材料形貌、结构的影响

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 微乳液的配置

3．2．2 工艺参数及实验操作步骤

3．3 结果与讨论

3．3．1 不同的含水量对CdS／TiO2纳米复合材料的形貌、结构的影响

3．3．2 不同的钛酸四丁酯的反应量对CdS／TiO2纳米复合材料形貌、结构的影响

3．3．3 不同的硫代乙酰胺及乙酸镉的浓度对CdS／TiO2纳米复合材料形貌、结构的影响

3．3．4 不同的表面活性剂对CdS／TiO2复合纳米材料形貌、结构的影响

第4章 CdS／TiO2纳米复合材料光催化气相苯的研究

4．1 引言

4．2 实验

4．3 结果与讨论

4．4 本章小结

第5章 Ag／TiO2纳米复合材料光催化气相苯的研究

5．1 引言

5．2 实验

5．3 结果与讨论

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

附录1 硕士学习期间参加的科研项目

附录2 硕士学习期间参加的学术会议及合作的论文

致谢