镍、钴离子掺杂对TiO薄膜光催化活性的影响

摘要

该文所采用的被降解物质有甲基橙、有机磷敌敌畏和油酸.借助于高效液相色谱测定油酸的降解效率;可见-紫外分光光度计测定甲基橙、有机磷敌敌畏水溶液的浓度及吸光度,并计算出掺杂改性的TiO<,2>薄膜的分解率;用X射线衍射仪分析确定镍离子掺杂促进了TiO<,2>薄膜中锐钛矿晶相的产生;用扫描电镜及附带的能谱仪分析薄膜的显微结构、形貌、成分及晶粒大小;用椭圆偏振光测厚仪测定薄膜的厚度.探讨了镍、钴掺杂量、薄膜的层数、厚度及热处理温度对掺杂前后的TiO<,2>薄膜光催化效率的影响.结果表明TiO<,2>薄膜中掺杂适量的镍离子可以提高光催化活性;而钴离子掺杂的TiO<,2>薄膜光催化活性不明显;光催化降解时,涂3层膜的掺Ni<'2+>的TiO<,2>薄膜在Ni/Ti=3at﹪、烧成温度为550℃时的光催化效果最好.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章文献综述

2.1半导体光催化剂研究的发展概况及应用

2.1.1光催化材料方面

2.1.2光照光源方面

2.2光催化反应机理

2.2.1晶体结构的影响

2.2.2涂膜玻璃表面的自洁净原理

2.2.3半导体的掺杂机理

2.3催化赋形形式及载体形式

2.4提高光催化反应活性的途径

2.4.1催化剂的表面修饰

2.4.2量子化TiO2粒子(Q-TiO2)

2.5掺杂改性TiO2薄膜光催化反应的应用

2.5.1在污水处理方面的应用

2.5.2在抗菌保洁方面的应用

2.6纳米材料及纳米技术

2.6.1纳米材料的定义及其分类

2.6.2纳米材料的特征

2.6.3纳米材料的应用

2.7掺杂改性的固定相催化剂的制备

2.7.1溶胶-凝胶工艺基本原理

2.7.2影响溶胶-凝胶制膜的因素

2.7.3溶胶-凝胶工艺特点

第三章实验方法

3.1原料与设备

3.1.1原料

3.1.2设备

3.2掺杂过渡金属元素改性二氧化钛薄膜的制备过程

3.2.1前驱体溶液的合成

3.2.2涂膜的方法

3.3薄膜负载所用载体

3.4被降解物质

3.5测试方法

第四章结果与讨论

4.1凝胶的热处理温度制度的确定

4.2掺镍、钴的TiO2薄膜的化学稳定性

4.3掺镍、钴的二氧化钛薄膜的吸光度及光催化效率

4.4镍的加入量对TiO2薄膜性能的影响

4.5掺杂镍的TiO2薄膜层数及厚度对降解性能的影响

4.6薄膜烧成温度对降解性能的影响

4.7降解液-水的影响

4.8掺镍、钴对TiO2薄膜表面润湿性的影响

4.9掺镍、钴的TiO2薄膜表面形貌及成分分析

4.10掺镍或掺钴的二氧化钛薄膜的X射线衍射

4.11掺镍、钴的二氧化钛薄膜对污水处理的效果

4.12掺镍、钴的二氧化钛薄膜对抗菌防霉的效果

第五章结论

参考文献

致谢