TiO 2 @GO@C纳米纤维膜的制备及其光催化性能和机械性能的研究

发布时间：2024-02-22 18:32

　　随着世界范围内工业化进程的加快,有机污染物对水体污染的影响越来越不容忽视。TiO₂因其光催化性能优越、低成本、无毒、化学性质稳定等优势在光催化降解污染物方面有巨大的前景,但带隙宽、光生电子—空穴复合率高、回收困难等问题限制了TiO₂在工业上的发展。针对这些问题,本课题的研究内容及结果如下:(1)以异丙醇钛为前驱体(Ti-源),冰醋酸为水解抑制剂,N,N—二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,聚丙烯腈(PAN)为聚合物,先采用静电纺丝法,之后将纳米纤维膜先后在马弗炉和管式炉内进行预氧化和碳化处理,制备出C、TiO₂@C、GO@C及TiO₂@GO@C四种纳米纤维膜,并对上述四种纳米纤维膜进行了XRD、SEM、TEM等的微观结构和形貌表征。检测结果表明,C、TiO₂@C和TiO₂@GO@C纳米纤维膜呈现三维多孔结构;TiO₂纳米颗粒被包覆在C纳米纤维膜或GO纳米片上。(2)通过XPS和Raman检测方法着重分析了TiO₂@GO...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 半导体光催化技术原理
        1.1.2 纳米光催化剂效应
    1.2 TiO₂光催化剂
        1.2.1 简介
        1.2.2 常用改性纳米TiO₂的方法
        1.2.3 TiO₂纳米材料常用制备方法
    1.3 课题研究目的和意义及内容
        1.3.1 研究目的和意义
        1.3.2 研究内容
第二章 实验试剂、样品制备及实验检测仪器
    2.1 实验试剂
    2.2 实验设备
    2.3 纳米纤维膜的制备
        2.3.1 C纳米纤维膜的制备
        2.3.2 TiO₂@C纳米纤维膜的制备
        2.3.3 GO@C纳米纤维膜的制备
        2.3.4 TiO₂@GO@C纳米纤维膜的制备
    2.4 样品表征及性能测试仪器
        2.4.1 微观组织结构分析
        2.4.2 光学性能分析
        2.4.3 光催化性能评价
        2.4.4 机械性能评价
第三章 纳米纤维膜的形貌分析及性能测定
    3.1 纳米纤维膜的结构及形貌表征
        3.1.1 XRD表征
        3.1.2 SEM表征
        3.1.3 TEM表征
        3.1.4 Raman光谱分析
        3.1.5 对TiO₂@GO@C纳米纤维膜的XPS分析
    3.2 纳米纤维膜的光催化性能分析
        3.2.1 纳米纤维膜的光催化性能评价
        3.2.2 TiO₂@GO@C纳米纤维膜的光催化机理
    3.3 纳米纤维膜的机械性能分析
        3.3.1 纳米纤维膜的机械性能评价
        3.3.2 TiO₂@GO@C纳米纤维膜的机械强化机理
    3.4 本章小结
第四章 TiO₂量、GO量对TiO₂@GO@C的光催化性能及机械性能的影响
    4.1 TiO₂量对TiO₂@GO@C的光催化及机械性能的影响
        4.1.1 微观结构及形貌表征
        4.1.2 光催化性能评价
        4.1.3 机械性能评价
    4.2 GO量对TiO₂@GO@C的机械性能、光催化性能的影响
        4.2.1 光催化性能评价
        4.2.2 机械性能评价
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 后续研究
参考文献
致谢
硕士期间发表的学术论文与其他研究成果



本文编号：3907081