改性纳米TiO膜对水中卤代烃光催化降解研究

摘要

该文采用溶胶-凝胶工艺和程序控温仪器进行热处理,制备出了成本费用低,能满足应用要求的纳米TiO<,2>光催化膜,并将其应用于废水去除其它方法难以去除的有机污染物如CCL<,4>,CHCL<,3>等,对其光催化活性进行了系统评价,探讨了纳米TiO<,2>光催化膜对有机污染物的光催化降解机理,并将制备条件、膜结构与光催化活性关系进行关联,在理论和应用上都做了有意义的探索.研究表明:晶型种类、晶粒尺寸、表面面积、表面水合状态、羟基化作用、表面电荷等都可影响到纳米TiO<,2>膜的光催化性能;通过控制以上因素及对其进行改性处理均可提高其光催化活性.该文通过在纳米TiO<,2>膜中掺杂某些金属离子如Fe<'3+>、Pb<'2+>、AL<'3+>以及在膜表面担载贵重金属Ag对纳米TiO<,2>膜改性进行了较为细致的研究.实验结果表明,通过对膜进行适当的改性,可减慢电子-空穴对的复合,加快界面电子迁移速率,提高电子的净化效率,提高半导体表面对反应物的吸附,扩大激发波长范围,增加光催化反应效率等;从而提高TiO<,2>膜的光催化性能.

目录

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前言

第一章文献综述

1.1纳米化学与纳米材料

1.1.1纳米物质的种类

1.1.2纳米物质的特殊性

1.1.3纳米材料测试与表征

1.1.4小结

1.2半导体材料中量子点的激子和光学特性简述

1.2.1量子点中电子-空穴对的理论描述

1.2.2光学跃迁

1.2.3空穴态的劈裂

1.2.4量子点的光谱特征

1.3纳米TiO2光催化膜

1.3.1 TiO2光催化膜的催化原理

1.3.2纳米TiO2光催化膜的应用

第二章实验部分

2.1纳米TiO2光催化膜的制备

2.1.1制备负载型TiO2光催化膜目的

2.1.2纳米TiO2光催化膜的制备方法选择

2.1.3纳米TiO2光催化膜的制备

2.2纳米TiO2光催化膜的表征

2.2.1 XRD分析

2.2.2透射电镜观察(TEM分析)

2.3纳米TiO2膜的影响分析

2.3.1热处理温度变化的影响

2.3.2溶胶液粘度与浓度和镀膜层数对TiO2膜光催化性能的影响

2.3.3支承体的影响分析

2.4对TiO2膜光催化剂的改性

2.4.1金属离子的掺杂

2.4.2贵金属沉积

2.5纳米TiO2膜光催化活性评价

2.5.1实验材料及仪器

2.5.2检测方法

2.5.3实验方法

2.5.4空白实验

2.5.5光催化评价实验(对比实验)

2.6纳米TiO2膜光催化降解水中卤代烃的机理探讨

2.6.1半导体膜-水体系的光电化学特性

2.6.2活性中间体的产生

2.6.3 TiO2膜-水体系光催化氧化有机污染物机理

第三章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢