一、半导体光催化剂TiO_2在医学中的应用（论文文献综述）
孙玉伟[1]（2021）在《(001)晶面高比例暴露TiO2和BiOCl基光催化剂的制备及降解有机污染物的研究》文中研究说明光催化技术可以有效的将太阳能转化为化学能,矿化有机污染物,不产生二次污染,是一种极具潜力的环境污染控制技术。该技术的核心是光催化剂,在光催化反应过程中,光催化剂的性能是影响污染物降解效率的关键因素。由于TiO2和BiOCl的化学性质稳定、无毒且具有较高的氧化还原电位,近年来,有大量的关于制备和应用TiO2和BiOCl等光催化材料的研究工作。然而,TiO2和BiOCl仍然存在只能吸收利用紫外光、光生电子（e-）和空穴（h+）分离效率低以及粉末状形态难以回收等不足,限制了二者的实际应用。本文以TiO2和BiOCl为研究对象,针对上述问题,分别通过晶面调控、表面改性和Z型异质结构建等方法,制备了（001）晶面高比例暴露的TiO2和BiOCl纳米片,和以此为基底的多种复合光催化剂。采用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜、X射线能谱、紫外可见漫反射光谱、红外光谱、光致发光光谱和电化学交流阻抗等测试方法对光催化剂的物相结构、形貌特征、价键结构和电荷分离效率进行分析和表征,并以水中4-硝基酚（p-NP）和四环素（TC）类有机污染物为降解底物,分析这些光催化剂的降解性能和机理。主要的研究内容和结果如下:通过晶面调控技术,利用溶剂热法制备了一系列（001）晶面暴露比例不同的TiO2纳米片。通过表征和DFT计算结果,阐明（001）晶面高比例暴露TiO2纳米片的生长机制。以p-NP为降解底物,研究TiO2纳米片中（001）晶面暴露比例与光催化活性之间的关系。随着TiO2纳米片中（001）晶面暴露比例的增加,其光催化降解p-NP的效率呈现出先上升后下降的趋势,当（001）晶面暴露比例为57.1%时,TiO2纳米片（T-1.0HF）具有最佳的光催化活性,模拟太阳光照射90min后对p-NP的降解率为50.9%。这是因为光生e-集中在TiO2纳米片的（101）晶面,而光生h+则集中在（001）晶面,适当的（001）和（101）晶面暴露比例促进TiO2纳米片表面形成晶面异质结,有效的限制了光生e-和h+的复合。为了进一步提高T-1.0HF的光催化活性,分别选用RGO和g-C3N4对其进行改性,制备了TiO2/RGO（TR）和TiO2/g-C3N4（TG）两种复合光催化剂。与T-1.0HF相比,TR和TG对p-NP的光催化降解率有不同程度的提升。通过带隙能计算和自由基捕获实验结果得出TR和TG光催化降解p-NP的机理。值得注意的是,TG的光催化活性明显高于TR,这得益于TG中T-1.0HF和g-C3N4构建成的Z型异质结。此外,以TR为例,利用响应面模型优化了其光催化降解p-NP的实验条件,得出当p-NP浓度为9.65 mg/L、初始p H值为5.27、TR投加量为12.45mg时,对p-NP的降解效率最高,可以达到93.5%。为了解决粉末状光催化剂难以从水体中分离回收的问题,通过一步溶剂热法原位合成了可磁分离的Ze Fe2O4/TiO2/RGO（ZTR）三元复合光催化剂。模拟太阳光照射60 min和可见光照射80 min后,ZTR对p-NP的降解率都可以达到90%以上,p-NP中大部分有机碳被矿化为无机碳。在ZTR光催化降解p-NP的过程中·O2-和·OH是主要的活性物种,光生e-和h+在TiO2和Zn Fe2O4形成Z型转移机制,有助于光生e-和h+的快速分离,而RGO作为e-传输介质,进一步加快了光生载流子的传导。此外,ZTR在外加磁场的作用下,可以很方便地从降解液中分离,经过5次循环光催化实验,仍能保持良好的光催化活性。在上述研究TiO2取得成果的基础上,选取同样为宽带系半导体材料的BiOCl为研究对象,通过晶面调控和异质结构建技术,制备（001）晶面高比例暴露的BiOCl纳米片和具有2D/2D结构的Z型BiOCl/g-C3N4（BG）复合光催化剂。与BiOCl纳米片相比,BG在光催化降解TC的实验中表现出优异的活性,光照60min后对TC的降解率达到97.1%。在光催化反应过程中,主要的活性物种为·O2-和h+,·OH的作用次之,反应体系中毒性降低。此外,采用循环光催化实验证明BG具有良好的稳定性和可重复性。综上所述,本文以TiO2和BiOCl为研究对象,运用不同的改性策略制备了多种以（001）晶面高比例暴露的TiO2和BiOCl纳米片为基底的复合光催化剂,逐步实现了其对太阳光的充分利用、光生载流子的快速分离和传输、对p-NP和TC的高效去除和快速的磁分离回收的目标。本文的研究结果为宽带系半导体材料的改性提供参考,为其进一步的实际应用打下了良好的基础。
邱浩然[2]（2021）在《纤维状TiO2-Au-BiOX（X=Br,I）三元异质结光催化剂制备及其性能研究》文中进行了进一步梳理半导体光催化技术基于其绿色且无污染的优势,成为了解决目前环境污染与能源危机的一种有效策略。在已知的众多半导体光催化剂中,宽带隙TiO2（3.2 eV）因其光催化效率较高,且无毒、成本低廉、环保而被广泛研究。但单一的TiO2对太阳能的利用率较为低下,使其进一步的应用受到限制。本文通过静电纺丝法、热沉积法、连续例子层吸附法（SILAR）制备了纤维状TiO2-Au-BiOX（X=Br,Ⅰ）光催化剂,并研究了其光催化降解有机污染物和光催化固氮性能,构建了高效的Z型异质结光催化体系,具体内容如下:（1）以TiO2纳米纤维为基体,通过调节其上负载的Au纳米颗粒的含量以及BiOBr的负载量,制备了 TiO2-Au-BiOBr三元复合材料,以构建具有高效光催化降解能力的Z型体系光催化剂。在全波段光辐照下,TiO2-Au-BiOBr对罗丹明B（RhB）的降解率高达99.91%,其催化速率分别为TiO2、TiO2-Au、TiO2-BiOBr的12.53、10.18、3.88倍,同时,该催化剂具有良好的重复使用性以及高效降解亚甲基橙（MO）与亚甲基蓝的能力（MB）。论文利用XPS,光电化学测试和自由基俘获实验等分析测试系统研究了纤维状TiO2-Au-BiOBr光催化剂的光催化降解机理。（2）基于上述Z型体系模型,本论文进一步利用具有可见光响应的BiOI替代BiOBr,制备光能利用率更高的纤维状TiO2-Au-BiOI三元光催化剂,将其应用于增强纯水中的光催化固氮反应中。结果表明,TiO2-Au-BiOI在饱和氮气-纯水体系中的固氮效率为543.53μmolL-1 h-1 g-1,分别是 TiO2-Au-BiOBr,TiO2-BiOB r-Au,TiO2-BiOI,TiO2-Au,TiO2 的 1.38、1.69、1.85、6.69、22.1倍。井且拥有良好的重复使用性。结合材料结构形貌表征,XPS,UV-Vis,PL,光电化学测试,EPR,FDTD模拟等进一步验证了改性后纤维状TiO2-Au-BiOI的Z型异质结光催化固氮反应机理。
李爱红[3]（2021）在《苯基膦酸类金属配合物及复合材料的合成与催化性能研究》文中研究指明苯基膦酸类金属配合物由有机配体和中心离子通过配位键组成,具有新颖的拓扑结构并表现出独特的物理化学性质,因其含有强的配位键,而表现出较好的化学稳定性和热稳定性,故在多相吸附、分离、燃料电池、传感器及催化等领域有着十分广泛的应用。其中在光催化方面,苯基膦酸类配体除具有良好的化学及热稳定性外,还可作为光敏剂,在入射光的作用下产生光生电子-空穴,而相应的配合物金属离子可被光生电子还原,该结构特点使苯基膦酸类金属配合物有望成为一种极具潜力的光催化材料。本文首先设计并合成了新型苯基膦酸金属配合物（MPPA）,其中M为La、Ce、Nd;以及二苯基膦酸金属配合物（MDPPA）,其中M为Co、Ni、Cu、Zn、La、Ce、Nd,利用XRD、XPS、EA、ICP-MS、IR、UV-Vis DRS、SEM、TG等测试手段确定了配合物的组成及结构并测试了其物理化学性质,然后较系统的评价了苯基膦酸类金属配合物的光催化性能。在此基础上,进一步设计合成了以上系列中二苯基膦酸金属配合物/TiO2的复合材料（MDPPA/TiO2）,并对其进行了系统的表征和光催化性能研究。复合物中金属配合物的存在,有效提升了其催化活性,也扩展了金属配合物的应用范围。本文为苯基膦酸类金属配合物及其复合材料的应用提供了基本的实验参数和理论依据,主要研究结果如下:（1）苯基膦酸金属配合物的合成、表征与光催化性质研究以苯基膦酸为配体分别与稀土金属元素（La、Ce、Nd）进行溶剂热反应制备了三个新型苯基膦酸金属配合物。在详细表征的基础上,确定了配合物的组成及结构并测试了其理化性质。SEM分析结果显示,苯基膦酸金属配合物的形貌为片层状。红外吸收光谱表明,配合物在1123～1154 cm-1处存在M-O-P（M=Metal）的特征吸收峰。以苯基膦酸金属配合物为光催化剂,通过光催化裂解水制备氢气,对其光催化性能进行了评价。结果表明,在紫外可见光照射3 h,MPPA（M=La、Ce、Nd）的产氢量分别为168.6μmol/g、159.2μmol/g和179.5μmol/g,其中苯基膦酸钕配合物在光催化裂解水制氢中具有最佳的光催化产氢活性。通过分析配合物的结构与光催化性能的关系,提出了苯基膦酸金属配合物的光催化机理。（2）二苯基膦酸金属配合物的合成、表征与光催化性质研究以二苯基膦酸为配体分别与第四周期后过渡金属（Co、Ni、Cu、Zn）及稀土金属元素（La、Ce、Nd）进行溶剂热反应制备了七个新型二苯基膦酸金属配合物。在对其进行详细表征的基础上,确定了配合物的组成、结构及其理化性质。与苯基膦酸金属配合物不同,二苯基膦酸金属配合物形貌为纤维状或棒状。不同形貌配合物的形成遵循反应诱导降解-原位组装机理。红外吸收光谱表明,配合物在1048～1062 cm-1处存在M-O-P的特征吸收峰。以二苯基膦酸金属配合物为光催化剂,通过催化裂解水或氧化乙醇制备氢气对七个新型二苯基膦酸金属配合物进行了光催化性能评价。结果表明,在光催化裂解水制备氢气中,在紫外可见光照射3 h,MDPPA（M=La、Ce、Nd）的产氢量分别为130.1μmol/g、105.2μmol/g和117.4μmol/g,其中二苯基膦酸镧配合物在光催化裂解水制氢中具有最佳的光催化产氢活性。因配合物MDPPA（M=Co、Ni、Cu、Zn）在水中的溶解度较大,不适合通过裂解水制氢评价其光催化性能,因此利用光催化氧化乙醇制氢对配合物的催化性能进行了评价,在紫外可见光照射3 h,MDPPA（M=Co、Ni、Cu、Zn）的产氢量分别为165.3μmol/g、24.8μmol/g、45.9μmol/g和0μmol/g,其中二苯基膦酸钴配合物在光催化氧化乙醇制备氢气中具有最佳的光催化产氢活性。在分析二苯基膦酸金属配合物的光催化构效关系的基础上,探讨了配合物的光催化机理。（3）二苯基膦酸金属配合物/TiO2复合材料的合成、表征与光催化性质研究以二苯基膦酸为配体分别与第四周期后过渡金属（Co、Ni、Cu）及稀土金属元素（La、Ce、Nd）与TiO2进行溶剂热反应制备了六个新型二苯基膦酸金属配合物/TiO2复合材料。利用多种测试手段对复合物进行了表征与分析,XRD和SEM分析结果表明,在复合材料的形成过程中,MDPPA本身的晶体结构和形貌都没有发生变化;以复合材料为光催化剂,通过催化裂解水或氧化乙醇制备氢气对其进行了催化性能评价,光催化性能研究表明复合材料的催化活性优于相应的配合物或TiO2。以复合材料MTi10为代表,在光催化裂解水制氢中,在紫外可见光照射3 h,MTi10（M=La、Ce、Nd）的产氢量分别为137.9μmol/g、162.1μmol/g和138.2μmol/g,其中二苯基膦酸铈配合物/TiO2复合材料具有最佳的光催化产氢活性。在光催化氧化乙醇制氢中,在紫外可见光照射3 h,MTi10（M=Co、Ni、Cu）的产氢量分别为1155.9μmol/g、8256.2μmol/g和6485.6μmol/g,其中二苯基膦酸镍配合物/TiO2复合材料具有最佳的光催化产氢活性。根据复合物的结构特点以及光催化性能评价结果,提出了复合物的光催化机理。综上所述,设计和合成的十六个苯基膦酸类金属配合物及二苯基膦酸金属配合物/TiO2复合材料,除中心离子3d轨道为满壳层的二苯基膦酸锌外,都表现出较好的光催化活性,其中复合物的光催化性能明显优于其对应的配合物。因此,苯基膦酸类金属配合物不仅本身具有光催化活性,而且在复合物中也能起到改善复合材料光催化性能的作用。
祁小雪[4]（2021）在《MOF基TiO2（B）光催化剂去除水环境中抗生素的研究》文中提出由于抗生素被普遍用于人类和动物疾病的治疗,因此由抗生素引起的废水污染问题急需要得到解决。半导体光催化剂TiO2具有无毒、热稳定性和化学稳定性等优点,从而被广泛应用于光催化领域。然而,TiO2的宽带隙和快速重组的电子-空穴对限制了光催化的降解速率。研究发现,与白色TiO2相比,黑色TiO2具有较强的太阳光吸收能力,并显示出更优异的光催化性能。ZIF-8和MIL-100（Fe）作为MOF的重要成员,具有多孔结构、高表面积和大量配位不饱和金属位点等优点,因此被广泛研究。本论文主要以TiO2（B）作为前驱体,MOF作为载体,合成了一系列的复合光催化剂并对材料进行了表征,研究了所合成的复合光催化剂对环境中抗生素的光降解性能,主要研究内容如下:1.通过有效缺陷原位偶联TiO2（B）与金属有机框架ZIF-8制备TiO2（B）/ZIF-8复合光催化剂,并对其进行了表征。结果表明,TiO2（B）和ZIF-8结合成功,增加了活性位点,并且TiO2（B）产生的氧空位和Ti3+提高了复合材料的光吸收能力,因此利用其去除水中的四环素和布洛芬。四环素的光降解实验结果表明,TiO2（B）/ZIF-8-0.05复合材料具有最佳的降解效果,分别比ZIF-8和TiO2（B）提高了5.7倍和2.6倍。布洛芬的光降解实验结果表明,TiO2（B）/ZIF-8-0.05复合材料对布洛芬的降解效果最佳,降解率为45%。2.为了进一步提高对抗生素的光降解性能,引入了GO,合成TiO2（B）/GO/ZIF-8复合光催化剂。通过对其表征,发现与TiO2（B）/ZIF-8相比,加入了GO的复合材料TiO2（B）/GO/ZIF-8具有更强的光电流,电子传输速度的提高可以增强光催化活性,从而利用其来去除水中的布洛芬。光降解结果表明,TiO2（B）/GO/ZIF-8-0.03复合材料的降解效果最佳,分别比ZIF-8和TiO2（B）提高了4.3倍和7.5倍,并且与TiO2（B）/ZIF-8-0.05复合材料相比,其降解效率提高了15%。3.为了提高催化剂的降解性能,将原先的ZIF-8替换成了MIL-100（Fe）制备TiO2（B）/MIL-100（Fe）复合光催化剂用来去除水中的四环素。光降解实验结果表明,由于Fe3+/Fe2+的氧化还原循环,提高了光催化活性,因此其对四环素的降解效果比TiO2（B）/ZIF-8-0.05复合光催化剂提高了16%。
王荣[5]（2021）在《PDPB/TiO2复合材料的制备及其光催化性能的研究》文中认为TiO2作为光催化剂拥有无毒无害、成本低、较高化学稳定性和光电转换效率、活性高等优点,因此被广泛应用在于降解有机污染物。但是,光生电子-空穴对的转移速度较慢且二者复合率较高,对太阳光利用率较低等缺点严重限制了TiO2的应用。本论文通过原位生长法将PDPB与TiO2复合,成功制备出了PDPB/TiO2复合材料。TiO2可见光利用率低和电子-空穴对易复合等问题得到改善,TiO2的光催化活性得到提高。利用X-射线衍射（XRD）分析、傅里叶红外光谱（FT-IR）分析、N2吸附-脱附分析、X-射线光电子能谱（XPS）分析表征了光催化剂的结构和组成;通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）观察了光催化剂的形貌;通过紫外-可见光吸收光谱（UV-Vis DRS）分析,研究了光催化剂的光学性质。选择罗丹明B（RhB）作为目标污染物,PDPB/TiO2复合材料为光催化剂进行了光降解实验。当可见光照射时间为50 min时,20 wt.%PDPB/TiO2的反应速率常数为0.0768 min-1,分别是PDPB和TiO2的5.2和10.2倍。对PDPB/TiO2光催化剂进行了4次光催化循环实验,发现其能保持稳定的光催化活性。通过荧光光谱、光响应电流、电化学阻抗分析和活性物种捕获实验,研究了PDPB/TiO2光催化剂在可见光下降解RhB的机理。分析出PDPB/TiO2光催化活性高于纯PDPB和TiO2的原因在于PDPB和TiO2形成了Z型异质结,电子和空穴分离效率有效提高。在PDPB/TiO2光降解系统中·O2-和h+VB是降解RhB的主要活性物质,·OH在光降解过程中起辅助作用。为了得到活性更高的光催化剂,通过PDPB和Ag共掺杂对TiO2进行修饰,制备了PDPB/Ag-TiO2三元复合材料。可见光下降解罗丹明B（RhB）实验结果显示,光照40 min后PDPB/Ag-TiO2-2在40 min内的降解速率常数是20 wt.%PDPB/TiO2的1.6倍,由此可以得出PDPB/Ag-TiO2三元复合材料的光催化性能相比于二元复合材料PDPB/TiO2在一定程度得到增强。对PDPB/Ag-TiO2-2光催化剂进行了4次光催化循环实验,发现其拥有稳定的光催化活性,展示了广阔的应用前景。
李玉璇[6]（2021）在《TiO2/MOFs复合材料的合成及光催化去除水体中污染物性能研究》文中提出目前,光催化法去除水体中污染物具有可利用太阳光能、催化剂寿命长以及适用范围具有广谱性等独特的优势。然而传统光催化剂往往存在光生电子-空穴对易复合、光能利用率低和稳定性较差等缺点。金属-有机骨架材料（MOF）由于较大的比表面积、多样的结构和功能、丰富的孔道结构以及催化活性位点等特点,成为被广泛研究的光催化剂之一。因此,开发新型的MOF基材料（包括其衍生物和复合物等）以获得增强的光催化去除水体中重金属和有机污染物性能成为人们研究的焦点。在本课题研究中,选取传统的光催化剂TiO2与不同的MOF材料,通过不同的形式将两者结合,以获得光催化性能更好、成本更低、制备方法更为简便的MOF基光催化剂。本研究分别采用溶剂热法制备了 TiO2/MIL-125系列壳核复合材料、采用机械研磨法制备了 P25/MIL-100（Fe）和S-TiO2/UiO-66-NH2复合材料,探究其在白光或低功率可见光下光催化氧化、还原的性能及机理。本论文的具体工作如下:1.通过原位后溶剂热法以MIL-125为前驱体制备了 TiO2/MIL-125系列核壳复合材料。以TiO2为壳、MIL-125为核的复合材料由于具有如大量的连接体缺陷、中孔结构和不饱和的钛-氧簇等优势而成为理想的光催化剂。在氙灯照射下测试了不同处理时间的TiO2/MIL-125复合材料的光催化Cr（Ⅵ）还原性能。结果表明,与原始MIL-125前驱体、处理MIL-125 1 h制成的MIL-125复合材料以及完全衍生的TiO2相比,印加万寿菊花状MT-2（通过MIL-125处理2 h产生的TiO2/MIL-125复合材料）表现出最优异的光催化Cr（Ⅵ）还原活性。MIL-125前驱体中有机配体从内到外的损失形成的TiO2纳米片可以提高光诱导载流子的分离效率。在这项工作中,探索了包括pH值、外来离子和小分子量有机酸在内的影响因素对光催化Cr（Ⅵ）还原的影响。在不同的单色光下,计算出最佳MT-2的表观量子效率。通过活性物质捕捉实验、电化学测试以及电子自旋共振测试提出了MT-2光催化还原Cr（Ⅵ）的可能的机理。2.采用机械研磨法简易地制备了 P25/MIL-100（Fe）（PxMy）复合材料,并探究了其在低功率可见光下的光催化活化过硫酸盐降解诺氟沙星的性能,研究了过硫酸盐投加量（0.5-3 mM）、pH 值（2-8）及其外来离子（Cl-、HCO3-、SO42-和 NO3-）等因素对P1M1（P25与MIL-100（Fe）的质量比为1:1）降解诺氟沙星的影响。结果表明,加入过硫酸盐后,P1M1光催化降解诺氟沙星的性能比单独的P25和MIL-100（Fe）更好。并且P1M1展现出对多种四环素类和沙星类药物优异的光催化降解性能。光致发光光谱和电化学交流阻抗谱测试也证明了其具有更好的电荷分离能力和增强的光催化性能。材料的循环实验表明P1M1具有较好的循环利用性和稳定性。最后,提出了P1M1光催化活化过硫酸盐降解诺氟沙星的机理,并通过电化学分析、电子自旋共振测试和活性物质捕捉及定量实验进行了验证。3.通过球磨法,用S-TiO2和UiO-66-NH2制备了系列的硫掺杂TiO2/胺官能化锆金属有机骨架（S-TiO2/UiO-66-NH2）复合材料（U1Tx）。在低功率LED可见光下测试了U1Tx对Cr（Ⅵ）还原和双酚A（BPA）降解的光催化活性。结果表明,由于电子和空穴的分离和迁移能力改善,U1T3表现出比原始S-TiO2和UiO-66-NH2更好的光催化性能。此外,还研究了 pH值和外来离子等因素对U1Tx光催化性能的影响。利用Box-Behnken设计方法进一步阐明了无机外来阴离子和溶解的有机物可能对光催化Cr（Ⅵ）的还原性能产生的影响。同样,描述了 BPA降解的可能途径。经过四轮去除Cr（Ⅵ）循环实验,发现U1T3表现出较好的可重复使用性和水稳定性。提出了可能的反应机理,并通过活性物种捕获实验、电子自旋共振测定和电化学分析进行了验证。
贺天培[7]（2021）在《磁性钼基光触媒的制备及其对四环素的降解机理研究》文中研究说明水体中的四环素类抗生素会引起化学污染及其抗性基因传播和扩散,对人类健康和生态环境造成严重的威胁。而光催化降解技术具简便、高效、安全、环境友好、成本低廉等特性,对于水体中TC的去除,其展示出优异的应用潜力。在光催化应用中,如何研制一种高光催化活性、低成本、稳定的光催化剂是技术关键。为此,本文通过在钼基光催化剂中掺杂Fe3O4、g-C3N4、生物炭进行改性,制备了 3种不同的磁性光催化剂。利用XRD、XPS、EDX、TEM、FT-IR、UV-Vis DRS、PL、TG、BET、VSM、ESR和光电流等对所制备材料进行表征和分析。并通过在可见光照射下四环素溶液的降解率来评价光催化剂的光催化活性。结果证明,所制备复合光催化剂均具有可外部磁场回收能力,避免了纳米粉体在反应体系中难回收再利用的缺陷,进一步提高了光催化剂的经济效益,具体内容如下:（1）以共沉淀法结合g-C3N4与Fe3O4得到Fe3O4/g-C3N4。进一步将其与H8MoN2O4共煅烧法掺杂MoO3,制备了具高光催化活性的Z型磁性光催化剂Fe3O4/g-C3N4/MoO3。此外,探究了 MoO3的掺杂比及活性物质淬灭剂对降解的影响。结果表明,Fe3O4/g-C3N4/MoO3纳米复合材料成功研制,各项表征中均未检测到杂质。其中,Fe3O4/g-C3N4/MoO3（30%）纳米复合材料对TC的去除能力最高,超氧自由基（·O2-）是光催化降解的主要反应物种,在30 min的暗处理及120 min的光照下去除了 94%的TC。其光催化活性约为MoO3、g-C3N4、Fe3O4/g-C3N4的6.9、5和19.9倍。该光催化剂优异的光催化性能主要归因于MoO3与g-C3N4之间形成的Z型结构,有效增强了电子和空穴的分离,并充分利用了有效电子及空穴来产生活性物质。其次,由于Fe3O4的掺杂,扩大了其对于可见光的吸收范围及能力,并赋予了该光催化剂具有良好的磁分离特性,提高了光催化剂活性的同时,丰富了其回收的有效手段。（2）以共沉淀法将Fe3O4沉积在杨木粉末表面得到磁性生物质。进一步,与仲钼酸铵共煅烧,以制备含MoO3的磁性生物炭基复合光催化剂MBM。此外,探究了各成分掺杂比及活性物质淬灭剂对降解的影响。结果表明:由于MoO3含量较低,XRD和FT-IR图谱中无法观察到明显的特征峰,但可以明显观察到属于Fe3O4和BC的特征峰。在XPS、EDS、TEM、HRTEM、SEM等表征均可证明三种成分的成功结合,且无明显杂质。最佳复合比MBM-2材料中显示出优异光催化降解活性,·O2-是光催化降解的主要反应物种,在60 min的暗处理及120 min的光照下去除了 95%的TC。去除效果的显着提升主要源于Fe3O4、生物炭的掺杂,所带来的光催化剂的光吸收范围及e-和h+的分离效率的显着提高。此外,Fe3O4的引入,使得e-能够有效产出·O2-,进一步提升了光催化剂的e-、h+的有效利用率。并赋予了光催化剂优异的顺磁性,使其能够被外部磁场分离,提高实际应用中的经济效益。（3）以共沉淀法将Fe3O4沉积在杨木粉末表面得到磁性生物质,以Pb（NO3）2和Na2MoO4作为前驱体以沉积法制备PbMoO4。在PbMoO4的合成体系中加入磁性生物质并不断机械搅拌及蒸发体系溶液得到充分混匀的磁性混合物粉末。进一步,利用共煅烧法处理磁性混合物粉末,以制备含PbMoO4和磁性生物炭基复合光催化剂MBL。结果表明:MBL中PbMoO4在磁性生物炭上均匀分布,多项表征中均证实三种成分的有效结合,均未发现其他杂质。将光催化剂通过磁性生物炭进行负载,明显增大了复合催化剂吸收光的波长范围,提高了催化剂中e-和h+的分离效率,使得光催化性能在多方面因素作用下得到显着提高。该光催化体系中,·O2-是降解TC的主要活性物质,在60 min的暗处理及120 min的光照下去除了 85%的 TC。
艾伟[8]（2021）在《磁性纳米材料可见光催化降解内分泌干扰物性能研究》文中认为随着聚碳酸酯塑料和涂料制品等的广泛应用,双酚A（BPA）作为其中一种重要的有机化学组分也被广泛使用。当前的研究表明,即使BPA在自然环境中含量微弱,但其对人类生产和生活的影响依旧不容小觑。由于在自然水体中,BPA具有浓度低、稳定性高、不聚合性和疏水性等一系列难降解特点,因此传统的水处理技术很难将其有效去除。近年来,光催化技术在去除难降解污染物方面表现出优异的性能而受到广泛的研究和关注。二氧化钛（TiO2）具有化学性质稳定、价格低廉、适用范围广和稳定性强等一系列光化学优点使其在光催化领域备受关注。但是因为TiO2具有较宽的禁带宽度（3.0-3.2 e V）,无法直接利用可见光而导致其并未被广泛使用。氮化碳（g-C3N4）因为禁带宽度相对较窄、理化性质稳定等优点而受到广泛关注。但其较高的电子-空穴复合率和较低的可见光吸收率依旧限制了其实际应用。本研究针对一元光催化剂TiO2、g-C3N4的可见光催化活性低与催化剂回收困难等突出问题而展开研究。以钛酸丁酯和三聚氰胺为前驱体,以四氧化三铁（Fe3O4）为磁介质,通过水热和煅烧两步法制备了磁循环可见光复合催化剂TCNF-5-500并对BPA进行降解探索。对TCNF-5-500制备过程中的多种变量分别进行了详细探究,具体研究内容和结论如下:（1）采用简单的水热法制备了复合光催化材料TCNF-5,通过UV-vis光谱发现其光吸收边界被延伸至500 nm左右,远高于TiO2的385 nm和g-C3N4的460 nm。通过采用磁介质Fe3O4进行了5%、10%、15%和20%不同浓度梯度的掺杂,发现随着Fe3O4掺杂比例的不断提高,复合材料的磁性能（VSM）逐渐提高,而BPA的去处效率逐渐降低。经过综合考虑,复合材料应对污染物具有较好的去除率并具备足够磁性便于处理后进行磁分离回收,最终选择了磁介质的掺杂量为5%。（2）通过对复合材料TCNF-5在不同温度条件下进行无氧煅烧,得到TCNF-5-500复合光催化剂。利用SEM、TEM、FT-IR、XRD、XPS、UV-Vis、TG、PL等对TCNF-5-500催化剂的微观形貌、晶体结构、光电特性和热稳定性等进行全面表征。实验结果表明在TCNF-5-500复合光催化剂活化过硫酸盐（PS）光催化反应体系中,在可见光辐照光强约为200 mW/cm2时,向100 mL 10 mg/L BPA溶液中投加2 mM PS和50 mg TCNF-5-500,20 min内BPA的去除率为100%。通过自由基淬灭实验和电子顺磁共振谱（EPR）进一步研究了有机污染物去除的界面反应机理。结果表明,·SO4-、·OH、·O2-和h+均可促进体系中污染物的降解去除。TCNF-5-500经过5次连续光催化反应并磁分离回收后,仍能保证BPA的去除率达到90%以上,证明了该催化剂具有实际应用价值。（3）TCNF-5-500对罗丹明B（RhB）,对乙酰氨基酚（AAP）,卡马西平（CBZ）和苯酚等典型有机污染物的去除实验表明,制备的复合催化剂TCNF-5-500具有很强的非选择性氧化能力。最后,通过LCMS-IT-TOF对TCNF-5-500/PS体系去除BPA的反应机理和降解路径进行了深入的分析讨论,为后期的实际应用奠定了理论基础。
贾淑方[9]（2021）在《氧空位对锐钛矿TiO2电子结构及产氢性能影响的第一性原理研究》文中研究说明随着化石能源的目益消耗,环境污染和能源短缺等问题引起人们的广泛重视。氢能源作为一种高热值的绿色能源而成为大家聚焦的研究热点,其未来发展的关键就是寻求一种高效经济的制备方式。研究人员不断努力开发了多种高效的光催化剂,利用太阳能的半导体基光催化水裂解技术得到了快速发展。二氧化钛（TiO2）因其稳定性好、超亲水、低毒和资源丰富等优点而受到广泛的研究。针对TiO2存在的反应速率慢、量子效率低、吸光范围较窄等不足,研究人员通过引入氧空位（OV）来调节TiO2的电子结构特性与光催化反应活性,但实验研究很难从微观的电子层面探索氧空位对催化剂结构、性质以及化学反应过程的影响。因此,本文主要以第一性原理计算方法为基础研究了氧空位对锐钛矿TiO2不同表面的电子性质的影响,及其对光催化水解制氢的作用机理。（1）采用CASTEP软件包研究了完整及缺陷锐钛矿型TiO2（001）和（101）面的电子特性与水解制氢反应机理。计算了锐钛矿型TiO2（101）面和（001）面引入氧空位前后的几何结构、电子结构、光学性质,分析讨论了氧空位对两种表面光催化性能的影响。结果表明,在表面引入氧空位后,TiO2（001）-OV表面价带与导带位置均高于TiO2（101）-OV表面,说明TiO2（001）-OV表面光生电子的还原能力较强,TiO2（101）-OV表面光生空穴的氧化能力则较强。同时,确定了单个水分子在完整与缺陷锐钛矿TiO2（001）和（101）这四种表面上的稳定吸附构型,通过对电荷密度与态密度的分析,探讨了水分子与不同表面之间的相互作用。基于单个水分子的稳定吸附构型,设计了水分子在上述四种表面不同的产氢反应路径,得到催化反应过程中不同步骤的活化能。分析了不同表面上水解制氢的反应机理,及表面性质与其反应活性之间的关系。研究结果表明,引入表面氧空位可以有效降低控速步骤活化能,并且TiO2（001）-OV表面发生产氢反应的活化能低于TiO2（101）-OV表面。（2）结合实验和理论研究了氧空位浓度对锐钛矿型TiO2（101）表面的电子结构和催化性能的影响。通过实验制备出黑色TiO2纳米管样品,利用EPR、XPS、XRD等表征手段确定样品中氧空位的存在,同时模拟了不同氧空位浓度TiO2晶体的XRD谱图,并与实验研究得到的XRD谱图进行对比,结果表明存在氧空位会引起TiO2晶体结构变化,也证明利用不同氧空位浓度的TiO2表面模型来模拟实验得到的TiO2样品是科学的。此外,通过分析能带结构、态密度、和电荷密度等特性来研究不同氧空位浓度对锐钛矿型TiO2（101）表面几何结构、电子结构以及光学性能的影响。结果表明,适度浓度的氧空位可以提高电子的跃迁能力。同时模拟了水分子在不同表面的解离过渡态,分析所得反应活化能可知氧空位的存在确实会促进水解反应的进行,但是氧空位浓度过高会导致其促进作用减弱。
张哲伟[10]（2021）在《以TiO2为基制备光催化材料及对染料降解性能研究》文中认为有机染料是造成印染废水色度加深的主要原因,在印染加工过程中约有10%-20%染料作为污染物排入地表水中,降低水体透明度,影响人类健康。由于有机偶氮染料复杂的分子结构和水溶性等特点,加重了处理过程中污泥容积负荷,为了提高印染废水的可生化性能,亟待寻求一种有效、安全、可靠的预处理方法;光催化因其高效、快捷、无二次污染等特点成为研究的热点。本论文以TiO2为基料,通过掺杂CdS、BiPO4提高其光催化性能,探讨光催化降解的影响因素,揭示Cd、Bi元素对光催化材料TiO2电子跃迁能量变化,主要得出于下结论:（1）采用溶胶-凝胶法制备出CdS-TiO2,将制备的材料进行XRD、UV-vis、SEM等表征,证明CdS与TiO2成功掺杂,应用于印染废水中玫瑰红B降解,实验结果表明:在溶液p H为10.0,CdS掺杂量为0.50%,催化剂煅烧温度为500℃,煅烧4 h后,以1 mg/L投加量加入印染废水中,玫瑰红B的降解率为81.90%;通过动力学线性拟合,CdS-TiO2光催化降解玫瑰红B符合一级动力学,且线性相关性R2都大于0.95;与CdS掺杂TiO2文献对比,本文制备的CdS-TiO2降解玫瑰红B效果提高了20%-40%,光催化降解活性优于其它制备方法。（2）采用溶胶-凝胶法制备出BiPO4-TiO2,将制备的材料进行XRD、UV-vis、SEM等表征,证明BiPO4与TiO2成功掺杂,应用于印染废水中玫瑰红B降解,实验结果表明复合时:在溶液p H为10.0,BiPO4掺杂量为0.50%,催化剂煅烧温度为500℃,煅烧4 h后,以1 mg/L投加量加入印染废水中,玫瑰红B的降解率为90.20%;通过动力学线性拟合,BiPO4-TiO2光催化降解玫瑰红B符合一级动力学,且线性相关性R2都大于0.95;与BiPO4掺杂TiO2文献对比,本文制备的BiPO4-TiO2降解玫瑰红B效果提高了3%-55%,光催化降解活性优于其它制备方法。（3）采用溶胶-凝胶法制备出CdS-BiPO4-TiO2,将制备的材料进行XRD、UV-vis、SEM等表征,证明CdS与BiPO4和TiO2成功掺杂复合,应用于印染废水中玫瑰红B降解,实验结果表明复合时:在溶液p H为10.0,CdS与BiPO4掺杂量为0.50%,催化剂煅烧温度为500℃,煅烧4 h后,以1 mg/L投加量加入印染废水中,玫瑰红B的降解率为98.20%;通过动力学线性拟合,CdS-BiPO4-TiO2光催化降解玫瑰红B符合一级动力学,且线性相关性R2都大于0.95;与其它双掺杂TiO2文献对比,本文制备的CdS-BiPO4-TiO2降解玫瑰红B效果提高了5%-12%,光催化降解活性优于其它制备方法。（4）将三种掺杂材料以及TiO2通过降解玫瑰红B进行材料效果对比。实验表明:CdS-TiO2、BiPO4-TiO2、CdS-BiPO4-TiO2对可见光有较好的响应能力,掺杂的Cd、Bi降低了TiO2电子跃迁能量,优于其它三种光催化材料;通过动力学线性拟合,CdS-BiPO4-TiO2的拟合常数（k）为0.024 min-1,循环5次降解玫瑰红B后降解率达到78.32%,仍具有较好的光降解性能。
二、半导体光催化剂TiO_2在医学中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、半导体光催化剂TiO_2在医学中的应用（论文提纲范文）
（1）(001)晶面高比例暴露TiO2和BiOCl基光催化剂的制备及降解有机污染物的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 半导体光催化技术 |
| 1.1.1 半导体光催化技术的原理 |
| 1.1.2 TiO_2和BiOCl光催化剂 |
| 1.1.3 TiO_2和BiOCl光催化剂存在的问题 |
| 1.2 TiO_2和BiOCl光催化剂的改性方法 |
| 1.2.1 微结构调控 |
| 1.2.2 复合光催化剂的制备 |
| 1.3 磁性复合光催化剂 |
| 1.4 TiO_2和BiOCl光催化剂在污水处理中的应用 |
| 1.4.1 酚类废水 |
| 1.4.2 抗生素废水 |
| 1.4.3 染料废水 |
| 1.4.4 农药和杀虫剂废水 |
| 1.5 本文的研究内容和意义 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 光催化剂的表征 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜和能谱 |
| 2.2.3 透射电子显微镜 |
| 2.2.4 紫外可见漫反射光谱 |
| 2.2.5 拉曼光谱 |
| 2.2.6 光致发光光谱 |
| 2.2.7 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.2.8 X射线能谱 |
| 2.2.9 振动样品磁强计 |
| 2.2.10 离子色谱 |
| 2.2.11 电化学工作站 |
| 2.3 光催化降解性能测试 |
| 2.3.1 光催化装置 |
| 2.3.2 光催化降解实验 |
| 2.3.3 总有机碳测试 |
| 2.3.4 中间产物毒性测试 |
| 2.3.5 自由基捕获实验 |
| 第3章 (001)晶面高比例暴露TiO_2纳米片的制备和光催化降解p-NP的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 T-xHF的制备和表征 |
| 3.2.1 T-xHF的制备 |
| 3.2.2 T-xHF的表征 |
| 3.3 T-xHF的生长机制 |
| 3.4 T-xHF光催化剂降解p-NP的性能 |
| 3.5 T-xHF光催化降解p-NP的影响因素 |
| 3.5.1 初始p H值 |
| 3.5.2 催化剂投加量 |
| 3.5.3 p-NP浓度 |
| 3.6 T-xHF光催化降解p-NP的机理 |
| 3.7 T-xHF光催化剂的稳定性 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 RGO和 g-C_3N_4改性(001)晶面高比例暴露TiO_2复合光催化剂的制备和降解p-NP的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TR和TG复合光催化剂的制备 |
| 4.2.1 T-1.0HF的制备 |
| 4.2.2 TR复合光催化剂的制备 |
| 4.2.3 TG复合光催化剂的制备 |
| 4.3 TR复合光催化剂的表征和降解p-NP的性能 |
| 4.3.1 TR复合光催化剂的表征 |
| 4.3.2 TR复合光催化剂降解p-NP的性能 |
| 4.3.3 TR复合光催化剂降解p-NP的影响因素 |
| 4.3.4 响应面优化TR复合光催化剂降解p-NP条件 |
| 4.3.5 TR复合光催化剂的稳定性 |
| 4.3.6 TR复合光催化剂降解p-NP的机理分析 |
| 4.4 TG复合光催化剂的表征和降解p-NP的性能 |
| 4.4.1 TG复合光催化剂的表征 |
| 4.4.2 TG复合光催化剂降解p-NP的性能 |
| 4.4.3 TG复合光催化剂降解p-NP的机理 |
| 4.4.4 TG复合光催化剂的稳定性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 可磁分离ZnFe_2O_4/TiO_2/RGO三元复合光催化剂的制备和降解p-NP的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 ZTR三元复合光催化剂的制备和表征 |
| 5.2.1 ZTR三元复合光催化剂的制备 |
| 5.2.2 ZTR三元复合光催化剂的表征 |
| 5.3 ZTR复合光催化剂降解p-PN的性能 |
| 5.4 ZTR复合光催化剂降解p-PN的影响因素 |
| 5.4.1 初始pH值 |
| 5.4.2 催化剂投加量 |
| 5.4.3 p-NP浓度 |
| 5.4.4 不同水体 |
| 5.5 ZTR复合光催化剂降解p-NP的机理 |
| 5.5.1 活性物种鉴别 |
| 5.5.2 光催化机理 |
| 5.6 ZTR复合光催化剂降解p-NP的路径 |
| 5.7 ZTR复合光催化剂的稳定性 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 (001)晶面高比例暴露BiOCl纳米片及其复合光催化剂的制备和降解TC的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 光催化剂的制备和表征 |
| 6.2.1 (001)晶面高比例暴露BiOCl纳米片的制备 |
| 6.2.2 BG复合光催化剂的制备 |
| 6.2.3 BG复合光催化剂的表征 |
| 6.3 BG复合光催化剂降解TC的性能 |
| 6.4 BG复合光催化剂降解TC的中间产物毒性测试 |
| 6.5 BG复合光催化剂降解TC的机理 |
| 6.6 BG复合光催化剂降解TC的路径 |
| 6.7 BG复合光催化剂的稳定性 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 结论与创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（2）纤维状TiO2-Au-BiOX（X=Br,I）三元异质结光催化剂制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化原理概述 |
| 1.2.1 光催化反应原理 |
| 1.2.2 光催化半导体材料的改性 |
| 1.2.3 光催化半导体二元异质结体系概述 |
| 1.2.4 光催化半导体Z型体系(Z-scheme)概述 |
| 1.3 光催化材料概述 |
| 1.3.1 金属氧化物半导体 |
| 1.3.2 非金属氧化物半导体 |
| 1.4 静电纺丝光催化纳米纤维 |
| 1.4.1 光催化纳米纤维 |
| 1.4.2 负载型光催化纳米纤维 |
| 1.5 本文的研究内容与意义 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 TiO_2纳米纤维的制备 |
| 2.4 表征及测试方法 |
| 2.4.1 结构及形貌表征 |
| 2.4.2 光电性能测试 |
| 2.4.3 光催化降解测试方法 |
| 2.4.4 光催化固氮测试方法 |
| 2.5 模拟计算设置 |
| 第三章 纤维状TiO_2-Au-BiOBr光催化剂的制备及其光降解有机染料性能影响分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 TiO_2-Au-BiOBr复合纳米纤维的制备与表征 |
| 3.2.1 TiO_2-Au(x)纳米纤维的制备及SEM表征 |
| 3.2.2 TiO_2-Au(x)-BiOBr(y)复合纤维的制备及SEM表征 |
| 3.2.3 TiO_2-Au_((0.25))-BiOBr_((6))复合纤维的XRD及TEM表征 |
| 3.3 TiO_2-Au_((0.25))-BiOBr_((6))复合纤维的XPS分析 |
| 3.4 固体紫外-可见光吸收分析(UV-Vis)及能带结构计算 |
| 3.4.1 UV-is吸收光谱分析 |
| 3.4.2 能带结构计算 |
| 3.5 光催化降解性能分析 |
| 3.5.1 不同Au含量的样品催化性能对比 |
| 3.5.2 不同BiOBr含量的样品催化性能对比 |
| 3.5.3 不同对比样品的催化性能分析 |
| 3.5.4 催化剂稳定性与选择性 |
| 3.5.5 自由基检验分析 |
| 3.6 荧光光谱与光电分析 |
| 3.7 催化机理分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 纤维状TiO_2-Au-BiOI光催化剂的制备及其光催化固氮性能影响分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的形貌与晶体结构分析 |
| 4.2.1 TiO_2-Au-BiOI与其他参比样品的制备 |
| 4.2.2 XRD分析 |
| 4.2.3 形貌分析 |
| 4.3 催化剂的价态分析(XPS) |
| 4.4 固体紫外-可见光漫反射吸收测试分析(UV-Vis)与能带结构计算 |
| 4.4.1 UV-Vis吸收光谱分析 |
| 4.4.2 能带结构计算 |
| 4.5 光催化固氮性能分析 |
| 4.5.1 光催化固氮性能测试 |
| 4.5.2 TiO_2-Au-BiOBr与TiO_2-Au-BiOI光催化固氮性能的对比 |
| 4.5.3 不同光催化条件下TiO_2-Au-BiOI固氮性能分析 |
| 4.5.4 表观光量子效率(AQE)测试 |
| 4.5.5 样品的循环稳定性分析 |
| 4.5.6 竞争反应分析 |
| 4.5.7 自由基检测 |
| 4.6 氮气吸脱附曲线 |
| 4.7 荧光光谱与光电测试分析 |
| 4.8 FDTD模拟计算分析 |
| 4.9 固氮机理解释 |
| 4.10 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
（3）苯基膦酸类金属配合物及复合材料的合成与催化性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 序言 |
| 1 引言 |
| 1.1 配位聚合物 |
| 1.1.1 概述 |
| 1.1.2 配位聚合物的应用 |
| 1.2 膦酸类配位聚合物 |
| 1.3 TiO_2及其改性材料 |
| 1.3.1 TiO_2光催化剂 |
| 1.3.2 TiO_2光催化性能提高方法 |
| 1.4 氢能 |
| 1.4.1 概述 |
| 1.4.2 氢能的应用 |
| 1.4.3 氢能的来源 |
| 1.4.4 氢能的制备 |
| 1.5 研究目的、内容和撰写思路 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 样品制备 |
| 2.2.1 苯基膦酸金属配合物的制备 |
| 2.2.2 二苯基膦酸金属配合物的制备 |
| 2.2.3 二苯基膦酸金属配合物/TiO_2复合材料的制备 |
| 2.3 样品表征方法 |
| 2.3.1 样品的物相、形貌与结构分析 |
| 2.3.2 样品表面元素组成表征 |
| 2.4 样品光学性质表征 |
| 2.4.1 紫外-可见吸收光谱法 |
| 2.4.2 荧光发射光谱法 |
| 2.5 其他测试表征 |
| 2.5.1 热行为分析 |
| 2.5.2 红外吸收光谱分析 |
| 2.5.3 元素分析 |
| 2.6 光催化性能测试 |
| 2.6.1 光催化裂解水产氢 |
| 2.6.2 光催化氧化乙醇产氢 |
| 3 苯基膦酸金属配合物的表征及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 LaPPA的表征及光催化性能研究 |
| 3.2.1 结构表征与元素分析 |
| 3.2.2 光学性质表征 |
| 3.2.3 热行为分析 |
| 3.2.4 光催化性能研究 |
| 3.2.5 光催化机理分析 |
| 3.3 CePPA、NdPPA的表征及光催化性能研究 |
| 3.3.1 结构表征与元素分析 |
| 3.3.2 光学性质表征 |
| 3.3.3 热行为分析 |
| 3.3.4 光催化性能研究 |
| 3.3.5 光催化机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 二苯基膦酸金属配合物的表征及光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CoDPPA的表征及光催化性能研究 |
| 4.2.1 结构表征与元素分析 |
| 4.2.2 光学性质表征 |
| 4.2.3 热行为分析 |
| 4.2.4 光催化性能研究 |
| 4.2.5 光催化机理分析 |
| 4.3 MDPPA(M=Ni、Cu、Zn)的表征及光催化性能研究 |
| 4.3.1 结构表征与元素分析 |
| 4.3.2 光学性质表征 |
| 4.3.3 热行为分析 |
| 4.3.4 光催化性能研究 |
| 4.3.5 光催化机理分析 |
| 4.4 LaDPPA的表征及光催化性能研究 |
| 4.4.1 结构表征与元素分析 |
| 4.4.2 光学性质表征 |
| 4.4.3 热行为分析 |
| 4.4.4 光催化性能研究 |
| 4.4.5 光催化机理分析 |
| 4.5 CeDPPA、NdDPPA的表征及光催化性能研究 |
| 4.5.1 结构表征与元素分析 |
| 4.5.2 光学性质表征 |
| 4.5.3 热行为分析 |
| 4.5.4 光催化性能研究 |
| 4.5.5 光催化机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 二苯基膦酸金属配合物复合材料的表征及光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CoDPPA/TiO_2的表征及光催化性能研究 |
| 5.2.1 结构表征与元素分析 |
| 5.2.2 光学性质与激子分离效率表征 |
| 5.2.3 热行为分析 |
| 5.2.4 光催化性能研究 |
| 5.2.5 光催化机理分析 |
| 5.3 NiDPPA/TiO_2、CuDPPA/TiO_2的表征及光催化性能研究 |
| 5.3.1 结构表征与元素分析 |
| 5.3.2 光学性质与激子分离效率表征 |
| 5.3.3 热行为分析 |
| 5.3.4 光催化性能测试 |
| 5.3.5 光催化机理分析 |
| 5.4 LaDPPA/TiO_2的表征及光催化性能研究 |
| 5.4.1 结构表征与元素分析 |
| 5.4.2 光学性质与激子分离效率表征 |
| 5.4.3 热行为分析 |
| 5.4.4 光催化性能研究 |
| 5.4.5 光催化机理分析 |
| 5.5 CeDPPA/TiO_2、NdDPPA/TiO_2的表征及光催化性能研究 |
| 5.5.1 结构表征与元素分析 |
| 5.5.2 光学性质与激子分离效率表征 |
| 5.5.3 热行为分析 |
| 5.5.4 光催化性能研究 |
| 5.5.5 光催化机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 实验参数汇总表 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）MOF基TiO2（B）光催化剂去除水环境中抗生素的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化剂的制备方法 |
| 1.2.1 化学气相沉积法 |
| 1.2.2 液体浸渍技术 |
| 1.2.3 一锅合成法 |
| 1.3 TiO_2及MOF材料的国内外研究现状及分析 |
| 1.3.1 TiO_2 材料的概述 |
| 1.3.2 TiO_2 材料的国内外研究现状 |
| 1.3.3 TiO_2 材料的应用 |
| 1.3.4 MOF材料的概述 |
| 1.3.5 MOF材料的国内外研究现状 |
| 1.3.6 MOF材料的合成方法 |
| 1.3.7 MOF材料的应用 |
| 1.4 本论文的研究目的及主要内容 |
| 1.4.1 本论文的研究目的及意义 |
| 1.4.2 论文的主要内容 |
| 第2章 TiO_2(B)/ZIF-8 光催化剂的制备及去除水中抗生素的研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2.2 黑色TiO_2 的制备 |
| 2.2.3 TiO_2(B)/ZIF-8 复合材料的合成 |
| 2.2.4 表征方法 |
| 2.2.5 光催化实验 |
| 2.2.6 自由基捕获实验 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析 |
| 2.3.3 X射线能谱(EDS)分析 |
| 2.3.4 红外吸收光谱分析 |
| 2.3.5 拉曼吸收光谱分析 |
| 2.3.6 吸附等温线分析 |
| 2.3.7 紫外可见漫反射光谱分析 |
| 2.3.8 XPS分析 |
| 2.3.9 EPR分析 |
| 2.3.10 电化学分析 |
| 2.3.11 光催化分析 |
| 2.3.12 光催化降解机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 TiO_2(B)/GO/ZIF-8 光催化剂的制备及去除水中抗生素的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 |
| 3.2.2 GO的制备 |
| 3.2.3 TiO_2(B)/GO复合材料的合成 |
| 3.2.4 TiO_2(B)/GO/ZIF-8 复合材料的合成 |
| 3.2.5 表征方法 |
| 3.2.6 光催化实验 |
| 3.2.7 自由基捕获实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 X射线衍射分析 |
| 3.3.2 扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析 |
| 3.3.3 X射线能谱(EDS)分析 |
| 3.3.4 红外吸收光谱分析 |
| 3.3.5 拉曼吸收光谱分析 |
| 3.3.6 吸附等温线分析 |
| 3.3.7 紫外可见漫反射光谱分析 |
| 3.3.8 XPS分析 |
| 3.3.9 电化学分析 |
| 3.3.10 光催化分析 |
| 3.3.11 光催化降解机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 TiO_2(B)/MIL-100(Fe)光催化剂的制备及去除水中抗生素的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及仪器 |
| 4.2.2 TiO_2(B)/MIL-100(Fe)复合材料的合成 |
| 4.2.3 表征方法 |
| 4.2.4 吸附和光催化实验 |
| 4.2.5 自由基捕获实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 X射线衍射分析 |
| 4.3.2 扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析 |
| 4.3.3 红外吸收光谱分析 |
| 4.3.4 X射线能谱(EDS)分析 |
| 4.3.5 紫外可见漫反射光谱分析 |
| 4.3.6 吸附等温线分析 |
| 4.3.7 XPS分析 |
| 4.3.8 电催化分析 |
| 4.3.9 光催化分析 |
| 4.3.10 光催化降解机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（5）PDPB/TiO2复合材料的制备及其光催化性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2在光催化领域的研究进展 |
| 1.2.1 TiO_2的优缺点 |
| 1.2.2 TiO_2的改性 |
| 1.3 聚二苯基丁二炔在光催化领域的研究进展 |
| 1.3.1 PDPB与ZnO复合 |
| 1.3.2 PDPB与SnO_2复合 |
| 1.3.3 PDPB中掺杂碳点(CDs) |
| 1.3.4 PDPB与C_3N_4复合 |
| 1.3.5 PDPB与Au和氧化石墨烯(GO)复合 |
| 1.4 罗丹明B废水常用处理方法 |
| 1.4.1 物理法 |
| 1.4.2 化学法 |
| 1.5 论文选题的意义 |
| 1.6 论文的主要研究内容及技术路线 |
| 1.6.1 论文研究的主要内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第2章 实验方法和仪器 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.1 TiO_2制备 |
| 2.2.2 PDPB光催化剂的制备 |
| 2.2.3 PDPB/TiO_2和PDPB/Ag-TiO_2复合材料的制备 |
| 2.3 模拟太阳光下光催化降解实验 |
| 2.4 可见光下光催化降解实验 |
| 2.5 光电化学实验 |
| 2.5.1 光电流响应 |
| 2.5.2 电化学交流阻抗 |
| 2.5.3 循环实验 |
| 2.5.4 光催化活性物种捕获实验 |
| 第3章 PDPB/TiO_2复合材料的表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂表征手段 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 XRD分析 |
| 3.3.2 FT-IR分析 |
| 3.3.3 XPS分析 |
| 3.3.4 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 3.3.5 N_2吸附-解吸分析 |
| 3.3.6 紫外可见漫反射分析 |
| 第4章 PDPB/TiO_2复合材料的光催化性能及机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光催化降解RhB性能研究 |
| 4.2.1 可见光照射下光催化剂降解RhB |
| 4.2.2 模拟太阳光下不同催化剂降解RhB |
| 4.3 PDPB/TiO_2光催化剂的稳定性研究 |
| 4.4 荧光光谱分析 |
| 4.5 瞬态光电流响应分析 |
| 4.6 电化学交流阻抗分析 |
| 4.7 光催化反应体系中的活性物种研究 |
| 4.8 PDPB/TiO_2光催化降解RhB机理研究 |
| 4.9 小结 |
| 第5章 PDPB/Ag-TiO_2复合材料的表征及光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂的制备 |
| 5.2.1 Ag-TiO_2制备 |
| 5.2.2 PDPB/Ag-TiO_2光催化剂的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 XRD分析 |
| 5.3.2 紫外可见漫反射分析 |
| 5.3.3 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 5.3.4 N_2吸附-解吸分析 |
| 5.4 光催化降解RhB性能研究 |
| 5.4.1 可见光照射下光催化剂降解RhB |
| 5.4.2 模拟太阳光下不同催化剂降解RhB |
| 5.5 PDPB/Ag-TiO_2光催化剂的稳定性研究 |
| 5.6 光催化反应体系中的活性物种研究 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）TiO2/MOFs复合材料的合成及光催化去除水体中污染物性能研究（论文提纲范文）
| 致谢1 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光催化技术的原理及应用 |
| 1.2.1 光催化反应的基本原理 |
| 1.2.2 光催化技术的应用 |
| 1.3 金属-有机骨架基材料的合成及其在光催化废水处理中的应用 |
| 1.4 选题的目的及意义 |
| 第2章 印加万寿菊花状TiO_2/MIL-125壳-核复合材料用于增强光催化还原Cr(Ⅵ) |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验所用试剂及仪器 |
| 2.2.2 TiO_2/MIL-125复合物的制备 |
| 2.2.3 表征与检测手段 |
| 2.2.4 光催化性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 MIL-125及复合物的表征 |
| 2.3.2 TiO_2/MIL-125的光催化还原Cr(Ⅵ)性能探究 |
| 2.3.3 TiO_2/MIL-125的重复利用性及稳定性探究 |
| 2.3.4 TiO_2/MIL-125复合材料的光催化机理探究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 P25/MIL-100(Fe)复合物光催化活化过硫酸盐降解诺氟沙星性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验所用试剂及仪器 |
| 3.2.2 P25/MIL-100(Fe)复合物的制备 |
| 3.2.3 表征与检测手段 |
| 3.2.4 光催化性能测试 |
| 3.2.5 硫酸根自由基及剩余PS的定量及检测方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 MIL-100(Fe)及复合物的表征 |
| 3.3.2 MIL-100(Fe)及其复合物的光催化活化PS降解NOF性能探究 |
| 3.3.3 P1M1的重复利用性和稳定性探究 |
| 3.3.4 P1M1的光催化活化PS降解NOF机理探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 S-TiO_2/UiO-66-NH_2复合材料光催化还原Cr(Ⅵ)及降解双酚A性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验所用试剂及仪器 |
| 4.2.2 S-TiO_2/UiO-66-NH_2复合物的制备 |
| 4.2.3 表征与检测手段 |
| 4.2.4 光催化性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 S-TiO_2、UiO-66-NH_2及其复合物的表征 |
| 4.3.2 UiO-66-NH_2、S-TiO_2及其复合物的光催化还原Cr(Ⅵ)性能探究 |
| 4.3.3 UiO-66-NH_2、S-TiO_2及其复合物的光催化降解双酚A性能探究 |
| 4.3.4 U1T3的重复利用性和稳定性探究 |
| 4.3.5 U1T3复合物光催化机理探究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢2 |
| 攻读硕士期间研究成果 |
（7）磁性钼基光触媒的制备及其对四环素的降解机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 水体中四环素的研究现状 |
| 1.1.1 水体中四环素的来源及危害 |
| 1.1.2 四环素废水处理技术研究现状 |
| 1.2 光催化技术 |
| 1.2.1 光催化技术起源及原理 |
| 1.2.2 半导体光催化剂的改性研究 |
| 1.3 磁性Fe_3O_4基光催化剂 |
| 1.3.1 Fe_3O_4在光催化体系中的应用 |
| 1.3.2 生物炭掺杂的磁性Fe_3O_4基光催化剂 |
| 1.4 研究思路与内容 |
| 1.4.1 选题依据和研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 创新点 |
| 1.4.4 技术路线 |
| 第二章 磁性g-C_3N_4/MoO_3光催化剂的制备及可见光催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2.2 光催化剂的制备 |
| 2.2.3 表征方法 |
| 2.2.4 可见光催化活性评估 |
| 2.2.5 四环素浓度及四环素去除率测定方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 结构特性表征 |
| 2.3.2 表面特性表征 |
| 2.3.3 热稳定性表征 |
| 2.3.4 光电化学性质表征 |
| 2.3.5 磁饱和强度测定 |
| 2.3.6 催化剂光催化活性评估 |
| 2.3.7 降解机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 磁性生物炭@MoO_3光催化剂的制备及可见光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 |
| 3.2.2 光催化剂的制备 |
| 3.2.3 表征方法 |
| 3.2.4 可见光催化活性评估 |
| 3.2.5 四环素浓度及四环素去除率测定方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 结构特性表征 |
| 3.3.2 表面特性表征 |
| 3.3.3 光电化学性质表征 |
| 3.3.4 磁性表征 |
| 3.3.5 催化剂光催化活性评估 |
| 3.3.6 降解机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 磁性生物炭@PbMoO_4的制备及光催化剂的制备及可见光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及仪器 |
| 4.2.2 光催化剂的制备 |
| 4.2.3 表征方法 |
| 4.2.4 可见光催化活性评估 |
| 4.2.5 四环素浓度及四环素去除率测定方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 结构特性表征 |
| 4.3.2 表面特性表征 |
| 4.3.3 光电化学性质表征 |
| 4.3.5 磁性表征 |
| 4.3.6 催化剂光催化活性评估 |
| 4.3.7 降解机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（8）磁性纳米材料可见光催化降解内分泌干扰物性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 半导体光催化反应机理及活性优化概论 |
| 1.2.1 半导体光催化反应机理 |
| 1.2.2 半导体光催化活性优化方法 |
| 1.3 TiO_2光催化剂研究现状与应用 |
| 1.3.1 TiO_2光催化剂的研究现状 |
| 1.3.2 TiO_2光催化剂的应用 |
| 1.4 g-C_3N_4基半导体光催化剂研究现状与应用 |
| 1.4.1 g-C_3N_4基半导体光催化剂的研究现状 |
| 1.4.2 g-C_3N_4基半导体光催化剂的应用 |
| 1.5 本文选题意义及研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 实验材料、实验方法及表征手段 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器及设备 |
| 2.3 催化剂的制备 |
| 2.3.1 g-C_3N_4的制备 |
| 2.3.2 TiO_2/g-C_3N_4/Fe_3O_4(TCNF-_x)的制备 |
| 2.3.3 TiO_(2-x)/g-C_3N_4/Fe_3O_4(TCNF_(-x-y))的制备 |
| 2.4 表征手段 |
| 2.4.1 傅里叶红外光谱仪(FT-IR) |
| 2.4.2 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.4.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.5 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS) |
| 2.4.6 稳态与瞬态PL光谱 |
| 2.4.7 比表面积测试(BET) |
| 2.4.8 振动样品磁强度(VSM) |
| 2.4.9 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4.10 热重分析(TG) |
| 2.5 光催化性能测试 |
| 2.6 分析方法 |
| 3 TiO_2/g-C_3N_4/Fe_3O_4的制备及光催化性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 TiO_2/g-C_3N_4/Fe_3O_4光催化剂的制备 |
| 3.2.2 TiO_2/g-C_3N_4/Fe_3O_4光催化剂的表征 |
| 3.2.3 TiO_2/g-C_3N_4/Fe_3O_4光催化剂的光催化性能测试 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 XRD分析 |
| 3.3.2 VSM分析 |
| 3.3.3 PL分析 |
| 3.3.4 TG分析 |
| 3.3.5 UV-Vis DRS分析 |
| 3.3.6 TiO_2/g-C_3N_4/Fe_3O_4的催化降解性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Ti O_(2-x)/g-C_3N_4/Fe_3O_4的制备及光催化性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 TiO_(2-x)/g-C_3N_4/Fe_3O_4光催化剂的制备 |
| 4.2.2 TiO_(2-x)/g-C_3N_4/Fe_3O_4光催化剂的制备 |
| 4.2.3 TiO_(2-x)/g-C_3N_4/Fe_3O_4光催化剂的光催化性能测试 |
| 4.2.4 TiO_(2-x)/g-C_3N_4/Fe_3O_4光催化剂反应机理的确定 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 FT-IR分析 |
| 4.3.2 XRD分析 |
| 4.3.3 SEM分析 |
| 4.3.4 TEM分析 |
| 4.3.5 UV-Vis DRS分析 |
| 4.3.6 PL和时间分辨PL光谱分析 |
| 4.3.7 BET分析 |
| 4.3.8 VSM分析 |
| 4.3.9 XPS分析 |
| 4.3.10 TG分析 |
| 4.4 反应条件对BPA光催化降解特性的影响 |
| 4.4.1 不同催化剂的光催化降解实验 |
| 4.4.2 催化剂投加量的影响 |
| 4.4.3 氧化剂投加量的影响 |
| 4.4.4 pH条件的影响 |
| 4.4.5 有机污染物初始浓度的影响 |
| 4.5 催化剂催化性能测试 |
| 4.5.1 Fe_3O_4掺杂量的影响 |
| 4.5.2 煅烧温度的影响 |
| 4.5.3 催化剂重复利用实验 |
| 4.5.4 自由基淬灭实验 |
| 4.5.5 自由基捕获实验 |
| 4.6 不同污染物的降解效果 |
| 4.7 TOC分析 |
| 4.8 污染物降解途径及反应机理 |
| 4.8.1 BPA的降解途径 |
| 4.8.2 污染物的反应机理 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 本论文的主要结论 |
| 5.2 本论文的主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 研究生期间成果 |
（9）氧空位对锐钛矿TiO2电子结构及产氢性能影响的第一性原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化水解制氢 |
| 1.2.1 光催化水解制氢催化机理 |
| 1.2.2 光催化水解制氢催化剂的研究现状 |
| 1.3 TiO_2光催化剂 |
| 1.3.1 TiO_2的晶体结构 |
| 1.3.2 TiO_2的电子性质 |
| 1.4 TiO_2光催化剂的研究进展 |
| 1.4.1 金属离子掺杂 |
| 1.4.2 非金属离子掺杂 |
| 1.4.3 表面光敏化 |
| 1.4.4 表面沉积贵金属 |
| 1.4.5 半导体复合 |
| 1.4.6 缺陷自掺杂 |
| 1.5 本论文的研究目的和主要内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 主要内容 |
| 第二章 理论计算方法 |
| 2.1 密度泛函理论 |
| 2.1.1 Thomas-Fermi模型 |
| 2.1.2 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.1.3 Kohn-Sham方程 |
| 2.2 交换相关能量泛函 |
| 2.2.1 局域密度近似(Local Density Approximation,LDA) |
| 2.2.2 广义梯度近似(Generalized Gradient Approximation,GGA) |
| 2.2.3 轨道泛函LDA(GGA)+U |
| 2.3 平面波赝势方法 |
| 2.4 过渡态理论 |
| 2.5 模拟计算软件 |
| 第三章 锐钛矿TiO_2(001)和(101)面光催化产氢性能的对比研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法与模型构建 |
| 3.2.1 计算方法 |
| 3.2.2 模型构建 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 完整与缺陷锐钛矿TiO_2(101)面和(001)面的电子结构分析 |
| 3.3.2 H_2O在锐钛矿TiO_2(101)面与(001)面的吸附 |
| 3.3.3 完整锐钛矿TiO_2(101)面与(001)面水解制氢的反应机理分析 |
| 3.3.4 缺陷锐钛矿TiO_2(101)面和(001)面水解制氢的反应机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氧空位浓度对锐钛矿TiO_2(101)面光催化产氢性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料制备 |
| 4.2.2 测试与表征 |
| 4.2.3 光解水制氢性能测试 |
| 4.3 计算方法与模型构建 |
| 4.3.1 计算方法 |
| 4.3.2 模型构建 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 锐钛矿TiO_2的晶体结构分析 |
| 4.4.2 不同氧空位浓度锐钛矿TiO_2(101)表面的几何结构分析 |
| 4.4.3 不同氧空位浓度锐钛矿TiO_2(101)表面的电子结构分析 |
| 4.4.4 不同氧空位浓度锐钛矿TiO_2(101)表面的光学性质分析 |
| 4.4.5 不同氧空位浓度锐钛矿TiO_2(101)面水解离的反应机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）以TiO2为基制备光催化材料及对染料降解性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 TiO_2光催化研究背景及进展1 |
| 1.2 TiO_2的光催化机理1 |
| 1.3 影响催化剂活性的因素 |
| 1.3.1 半导体自身的因素 |
| 1.3.2 环境影响 |
| 1.4 TiO_2光催化剂的改性4 |
| 1.4.1 贵金属沉淀 |
| 1.4.2 表面光敏化 |
| 1.4.3 半导体复合 |
| 1.4.4 TiO_2金属离子掺杂 |
| 1.4.5 非金属元素的掺杂 |
| 1.5 TiO_2的共掺杂改性5 |
| 1.5.1 金属离子共掺杂 |
| 1.5.2 非金属离子共掺杂 |
| 1.5.3 金属离子与非金属离子共掺 |
| 1.6 纳米TiO_2的制备方法 |
| 1.6.1 固相法 |
| 1.6.2 沉淀法 |
| 1.6.3 溶胶-凝胶法 |
| 1.6.4 水热法 |
| 1.6.5 微乳法 |
| 1.6.6 气相法 |
| 1.7 纳米二氧化钛的运用 |
| 1.7.1 废水处理 |
| 1.7.2 气体净化 |
| 1.7.3 杀菌消毒 |
| 1.8 课题研究背景、意义以及研究内容 |
| 1.8.1 研究背景与意义 |
| 1.8.2 研究内容 |
| 1.8.3 技术路线 |
| 2 溶胶-凝胶法制备TiO_2掺杂CdS及其光催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 CdS-TiO_2纳米复合材料的制备 |
| 2.2.3 样品的表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 CdS-TiO_2的XRD |
| 2.3.2 CdS-TiO_2的UV-vis |
| 2.3.3 CdS-TiO_2的FT-IR |
| 2.3.4 CdS-TiO_2的SEM |
| 2.3.5 CdS-TiO_2的热分析(TG-DTG) |
| 2.3.6 不同煅烧温度的催化活性对比 |
| 2.3.7 不同煅烧时间的催化活性对比 |
| 2.3.8 不同投加量的催化活性对比 |
| 2.3.9 不同pH下的催化活性对比 |
| 2.3.10 不同掺杂量下的催化活性对比 |
| 2.3.11 不同光照强度下的催化活性对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 溶胶-凝胶法制备TiO_2掺杂BiPO_4及其光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 BiPO_4-TiO_2纳米复合材料的制备 |
| 3.2.3 样品的表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 BiPO_4-TiO_2的XRD |
| 3.3.2 BiPO_4-TiO_2的UV-vis |
| 3.3.3 BiPO_4-TiO_2的FT-IR |
| 3.3.4 BiPO_4-TiO_2的SEM |
| 3.3.5 BiPO_4-TiO_2的热分析(TG-DTG) |
| 3.3.6 不同煅烧温度的催化活性对比 |
| 3.3.7 不同投加量的催化活性对比 |
| 3.3.8 不同煅烧时间的催化活性对比 |
| 3.3.9 不同溶液pH下的催化活性对比 |
| 3.3.10 不同掺杂量下的催化活性对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 溶胶-凝胶法制备TiO_2共掺杂CdS与 BiPO_4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 |
| 4.2.2 CdS-BiPO_4-TiO_2纳米复合材料的制备 |
| 4.2.3 样品的表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 BCT的 XRD |
| 4.3.2 BCT的UV-vis |
| 4.3.3 BCT的 FT-IR |
| 4.3.4 BCT的 SEM |
| 4.3.5 BCT的热分析(TG-DTG) |
| 4.3.6 不同煅烧温度的催化活性对比 |
| 4.3.7 不同煅烧时间的催化活性对比 |
| 4.3.8 不同投加量的催化活性对比 |
| 4.3.9 不同溶液pH下的催化活性对比 |
| 4.3.10 不同掺杂量下的催化活性对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 四种催化剂材料的催化活性对比 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结果讨论 |
| 5.2.1 pH对催化剂活性的影响 |
| 5.2.2 煅烧温度对催化剂活性的影响 |
| 5.2.3 投加量对催化剂活性的影响 |
| 5.2.4 掺杂量对催化剂活性的影响 |
| 5.2.5 四种光催化材料的降解效果对比 |
| 5.2.6 样品降解玫瑰红B的动力学 |
| 5.2.7 复合催化剂的重复利用 |
| 5.3 催化剂机理分析 |
| 5.3.1 CdS-TiO_2催化剂降解玫瑰红B机理分析 |
| 5.3.2 BiPO_4-TiO_2催化剂降解玫瑰红B机理分析 |
| 5.3.3 CdS-BiPO_4-TiO_2催化剂降解玫瑰红B机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
四、半导体光催化剂TiO_2在医学中的应用（论文参考文献）
- [1](001)晶面高比例暴露TiO2和BiOCl基光催化剂的制备及降解有机污染物的研究[D]. 孙玉伟. 吉林大学, 2021(01)
- [2]纤维状TiO2-Au-BiOX（X=Br,I）三元异质结光催化剂制备及其性能研究[D]. 邱浩然. 西安理工大学, 2021
- [3]苯基膦酸类金属配合物及复合材料的合成与催化性能研究[D]. 李爱红. 北京交通大学, 2021(02)
- [4]MOF基TiO2（B）光催化剂去除水环境中抗生素的研究[D]. 祁小雪. 长春理工大学, 2021(02)
- [5]PDPB/TiO2复合材料的制备及其光催化性能的研究[D]. 王荣. 长春理工大学, 2021(02)
- [6]TiO2/MOFs复合材料的合成及光催化去除水体中污染物性能研究[D]. 李玉璇. 北京建筑大学, 2021
- [7]磁性钼基光触媒的制备及其对四环素的降解机理研究[D]. 贺天培. 中南林业科技大学, 2021(01)
- [8]磁性纳米材料可见光催化降解内分泌干扰物性能研究[D]. 艾伟. 西安建筑科技大学, 2021
- [9]氧空位对锐钛矿TiO2电子结构及产氢性能影响的第一性原理研究[D]. 贾淑方. 太原理工大学, 2021(01)
- [10]以TiO2为基制备光催化材料及对染料降解性能研究[D]. 张哲伟. 常州大学, 2021(01)