TiO 2 -SnO 2 基复合材料的制备及其光催化性能研究
发布时间：2024-04-17 22:28
TiO2-SnO2复合氧化物独特的结构和催化性能,作为一种高效、稳定且环境友好的光催化剂,在绿色技术和环境治理领域有着广泛应用。本论文以TiO2-SnO2复合氧化物为基,从TiO2-SnO2的制备方法、物相组成、窄带隙半导体耦合和机理研究等方面出发,开展复合物的设计合成、光催化性能、稳定性评估和机理探讨等四个方面的研究内容,为提升TiO2-SnO2基复合物在环境治理中的作用提供理论依据。主要研究内容和取得成果如下:(1)不同方法制备TiO2-SnO2光催化剂及性能研究。采用五种不同方法成功制备了 TiO2-SnO2复合物,探讨了不同制备方法对催化剂结构,结晶度,分散性,以及光吸收性能的影响。通过对光催化性能评估显示溶胶-水热法制备的TiO2-SnO2复合催化剂具有较高的光催化活性,原因是溶胶-水热法有利于形成颗粒分散均匀,晶体结晶度高以及光吸收性能良好的TiO2-SnO2催化剂。在本章工作中,发展了一种简单温和的溶胶-水热法,该方法在一定程度上可以为制备具有优异活性的其他类似半导体复合物提供参考。(2)两相共生共存TiO2-SnO2复合物的合成及光催化性能研究。在前一章工作的基础上,采...
【文章页数】：175 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 TiO2的晶体结构和光电催化性能
1.2.1 TiO2的晶体类型及特点
1.2.2 TiO2的光电催化性能
1.3 TiO2光催化基本原理和影响因素
1.4 TiO2的缺陷及改进方法
1.4.1 TiO2作为光催化剂存在的缺陷
1.4.2 改进方法
1.5 SnO2掺杂TiO2制备可控金红石和锐钛矿两相共存的研究
1.5.1 金红石和锐钛矿两相共存的重要性及可控合成
1.5.2 TiO2-SnO2复合物的结构、性能及研究进展
1.5.3 TiO2-SnO2复合氧化物的制备方法
1.5.4 TiO2-SnO2光催化剂存在的问题及其改进
1.6 本文选题思路和研究内容
参考文献
第二章 制备方法对TiO2-SnO2光催化剂结构和性能的影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂及仪器
2.2.2 实验过程
2.2.3 样品表征
2.2.4 样品光催化性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 样品的XRD和XRF分析
2.3.2 样品的FESEM分析
2.3.3 样品的拉曼分析(LRS)
2.3.4 样品的N2吸附分析
2.3.5 样品的紫外可见吸收光谱分析
2.3.6 样品的光催化活性
2.3.7 溶胶-水热法制备材料过程分析
2.4 本章小结
参考文献
第三章 高活性TiO2-SnO2纳米复合物共生共存效应的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂及仪器
3.2.2 实验过程
3.2.3 样品表征
3.2.4 样品光催化性能测试
3.2.5 活性物种的探测
3.3 结果与讨论
3.3.1 样品的XRD分析
3.3.2 样品的TEM和HRTEM分析
3.3.3 样品的XPS分析
3.3.4 样品的BET比表面分析
3.3.5 样品的拉曼分析(LRS)
3.3.6 样品的光学性能分析
3.3.7 样品的光催化活性
3.3.8 催化剂重复制备及稳定性研究
3.3.9 样品光催化机理分析
3.4 本章小结
参考文献
第四章 g-C3N4@TiO2-SnO2复合物的制备及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂及仪器
4.2.2 实验过程
4.2.3 样品表征
4.2.4 样品光催化性能测试
4.2.5 自由基的定性分析(·OH和·O2
-)
4.2.6 活性物种的探测
4.3 结果与讨论
4.3.1 不同方法对g-C3N4@TiO2-SnO2结构和性能的影响
4.3.2 不同钛锡摩尔比对g-C3N4@TiO2-SnO2结构和性能的影响
4.3.3 不同g-C3N4质量比的影响
4.3.4 不同水热时间和温度对样品结构和性能的影响
4.3.5 样品的循环利用性分析
4.3.6 光催化机理分析
4.4 本章小结
参考文献
第五章 CdS/g-C3N4/TiO2复合物的制备及其光催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂及仪器
5.2.2 实验过程
5.2.3 样品表征
5.2.4 样品光催化性能测试
5.2.5 自由基的定性分析(·OH和·O2
-)
5.2.6 活性物种的探测
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 CdS/g-C3N4/TiO2结构及其光催化性能研究
5.3.2 不同CdS质量比的影响
5.3.3 不同水热时间和温度对样品结构和性能的影响
5.3.4 催化剂的稳定性分析
5.3.5 光催化机理分析
5.4 本章小结
参考文献
第六章 Z-scheme型CdS-g-C3N4@TiO2-SnO2光催化剂的设计及研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验试剂及仪器
6.2.2 催化剂的制备过程
6.2.3 样品表征
6.2.4 样品光催化性能测试
6.2.5 自由基的定性分析(·OH和·O2
-)
6.2.6 活性物种的探测
6.3 结果与讨论
6.3.1 样品的XRD分析
6.3.2 样品的EDS能谱和元素分布
6.3.3 样品的微观结构和比表面分析
6.3.4 样品的XPS分析
6.3.5 样品的紫外可见吸收光谱分析
6.3.6 样品的光催化活性
6.3.7 样品的稳定性分析
6.3.8 光催化机理分析
6.4 本章小结
参考文献
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 问题与展望
致谢
在读期间发表的学术论文与其他研究成果
本文编号：3957017
【文章页数】：175 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 TiO2的晶体结构和光电催化性能
1.2.1 TiO2的晶体类型及特点
1.2.2 TiO2的光电催化性能
1.3 TiO2光催化基本原理和影响因素
1.4 TiO2的缺陷及改进方法
1.4.1 TiO2作为光催化剂存在的缺陷
1.4.2 改进方法
1.5 SnO2掺杂TiO2制备可控金红石和锐钛矿两相共存的研究
1.5.1 金红石和锐钛矿两相共存的重要性及可控合成
1.5.2 TiO2-SnO2复合物的结构、性能及研究进展
1.5.3 TiO2-SnO2复合氧化物的制备方法
1.5.4 TiO2-SnO2光催化剂存在的问题及其改进
1.6 本文选题思路和研究内容
参考文献
第二章 制备方法对TiO2-SnO2光催化剂结构和性能的影响
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂及仪器
2.2.2 实验过程
2.2.3 样品表征
2.2.4 样品光催化性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 样品的XRD和XRF分析
2.3.2 样品的FESEM分析
2.3.3 样品的拉曼分析(LRS)
2.3.4 样品的N2吸附分析
2.3.5 样品的紫外可见吸收光谱分析
2.3.6 样品的光催化活性
2.3.7 溶胶-水热法制备材料过程分析
2.4 本章小结
参考文献
第三章 高活性TiO2-SnO2纳米复合物共生共存效应的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂及仪器
3.2.2 实验过程
3.2.3 样品表征
3.2.4 样品光催化性能测试
3.2.5 活性物种的探测
3.3 结果与讨论
3.3.1 样品的XRD分析
3.3.2 样品的TEM和HRTEM分析
3.3.3 样品的XPS分析
3.3.4 样品的BET比表面分析
3.3.5 样品的拉曼分析(LRS)
3.3.6 样品的光学性能分析
3.3.7 样品的光催化活性
3.3.8 催化剂重复制备及稳定性研究
3.3.9 样品光催化机理分析
3.4 本章小结
参考文献
第四章 g-C3N4@TiO2-SnO2复合物的制备及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂及仪器
4.2.2 实验过程
4.2.3 样品表征
4.2.4 样品光催化性能测试
4.2.5 自由基的定性分析(·OH和·O2
-)
4.2.6 活性物种的探测
4.3 结果与讨论
4.3.1 不同方法对g-C3N4@TiO2-SnO2结构和性能的影响
4.3.2 不同钛锡摩尔比对g-C3N4@TiO2-SnO2结构和性能的影响
4.3.3 不同g-C3N4质量比的影响
4.3.4 不同水热时间和温度对样品结构和性能的影响
4.3.5 样品的循环利用性分析
4.3.6 光催化机理分析
4.4 本章小结
参考文献
第五章 CdS/g-C3N4/TiO2复合物的制备及其光催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂及仪器
5.2.2 实验过程
5.2.3 样品表征
5.2.4 样品光催化性能测试
5.2.5 自由基的定性分析(·OH和·O2
-)
5.2.6 活性物种的探测
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 CdS/g-C3N4/TiO2结构及其光催化性能研究
5.3.2 不同CdS质量比的影响
5.3.3 不同水热时间和温度对样品结构和性能的影响
5.3.4 催化剂的稳定性分析
5.3.5 光催化机理分析
5.4 本章小结
参考文献
第六章 Z-scheme型CdS-g-C3N4@TiO2-SnO2光催化剂的设计及研究
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验试剂及仪器
6.2.2 催化剂的制备过程
6.2.3 样品表征
6.2.4 样品光催化性能测试
6.2.5 自由基的定性分析(·OH和·O2
-)
6.2.6 活性物种的探测
6.3 结果与讨论
6.3.1 样品的XRD分析
6.3.2 样品的EDS能谱和元素分布
6.3.3 样品的微观结构和比表面分析
6.3.4 样品的XPS分析
6.3.5 样品的紫外可见吸收光谱分析
6.3.6 样品的光催化活性
6.3.7 样品的稳定性分析
6.3.8 光催化机理分析
6.4 本章小结
参考文献
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 问题与展望
致谢
在读期间发表的学术论文与其他研究成果
本文编号：3957017
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