本文主要研究内容
作者赵林（2019）在《生物质多元共掺杂TiO2的同步合成、光催化活性及表征分析》一文中研究指出：TiO2作为光催化剂,直接利用太阳能,既能够催化分解水生成氢气,又能够催化氧化去污,而且稳定、无毒、价廉,被称为最有前景的半导体光催化剂,因此TiO2的研究开发一直是光催化领域的热点。本论文采用淀粉、糖和油脂等天然生物质作为掺杂元素源,通过改进的溶胶-凝胶法制备出系列具有可见光响应的C、N、P等多元素共掺杂TiO2复合光催化剂。本论文成果可为TiO2改性策略提供有益方向,为生物质改性TiO2奠定理论和技术基础,拓展TiO2在光催化领域的实际应用。1.首先通过第一性原理,计算了C、N共掺杂TiO2的缺陷形成能和能带结构,并与实验研究结果进行了比较。C、N共掺时,C、N分别取代Ti、O掺杂形式的缺陷形成能低于C、N均取代O掺杂形式,C、N分别取代Ti、O更易实现;与纯锐钛矿相TiO2相比,C单掺、N单掺及C、N共掺均能减小TiO2的禁带宽度,但共掺体系比单掺体系的禁带宽度窄化程度更高。2.采用溶胶-凝胶法,通过茶油改性制备了TiO2复合光催化剂,优化了制备工艺。通过XRD、UV-Vis DRS、PL、FESEM、电化学分析、元素分析等手段对复合催化剂进行表征。结果表明样品中存在金红石相与锐钛矿相,并呈现蜂窝状的孔状结构;复合材料的光电流密度增大,光生载流子复合效率降低。在可见光照射下,反应2 h时,复合TiO2对亚甲基蓝降解效率可达92.6%。3.采用溶胶-凝胶法,通过可溶性淀粉改性,制备了C、N、P多种非金属元素共掺杂TiO2。通过多种表征手段对样品进行了分析。结果表明,改性后的复合催化剂比表面积增大,可见光吸收能力提高;复合催化剂制备的最佳工艺条件为:煅烧温度400℃,煅烧时间2 h,可溶性淀粉掺杂量6g;在可见光照射下,反应80 min时,复合TiO2对亚甲基蓝的降解效率即可达98%。4.采用溶胶-超声空化技术,通过脐橙提取液改性,制备了TiO2复合光催化剂,确定了最佳制备工艺。分析结果表明,该方案实现了C、N、P、Cl、K等多元素的共掺杂;复合催化剂的禁带宽度窄化了0.21 eV,表面羟基与活性位点增多,光生载流子复合几率降低,结晶度提高,比表面积增大;反应120 min时,复合TiO2对亚甲基蓝的降解效率达98%。5.采用溶胶-凝胶法,通过粳米浸出液改性,制备了TiO2复合光催化剂,优化了制备工艺。分析结果表明,复合催化剂实现了C、N、S、P、K等多元素的共掺杂,复合TiO2和纯TiO2的反应速率常数分别为0.4990 h-1和0.0305 h-1;复合TiO2的比表面积增大,结晶度升高,光生载流子复合率降低,吸收边带红移,禁带宽度窄化了0.09 eV。
Abstract
TiO2zuo wei guang cui hua ji ,zhi jie li yong tai yang neng ,ji neng gou cui hua fen jie shui sheng cheng qing qi ,you neng gou cui hua yang hua qu wu ,er ju wen ding 、mo du 、jia lian ,bei chen wei zui you qian jing de ban dao ti guang cui hua ji ,yin ci TiO2de yan jiu kai fa yi zhi shi guang cui hua ling yu de re dian 。ben lun wen cai yong dian fen 、tang he you zhi deng tian ran sheng wu zhi zuo wei can za yuan su yuan ,tong guo gai jin de rong jiao -ning jiao fa zhi bei chu ji lie ju you ke jian guang xiang ying de C、N、Pdeng duo yuan su gong can za TiO2fu ge guang cui hua ji 。ben lun wen cheng guo ke wei TiO2gai xing ce lve di gong you yi fang xiang ,wei sheng wu zhi gai xing TiO2dian ding li lun he ji shu ji chu ,ta zhan TiO2zai guang cui hua ling yu de shi ji ying yong 。1.shou xian tong guo di yi xing yuan li ,ji suan le C、Ngong can za TiO2de que xian xing cheng neng he neng dai jie gou ,bing yu shi yan yan jiu jie guo jin hang le bi jiao 。C、Ngong can shi ,C、Nfen bie qu dai Ti、Ocan za xing shi de que xian xing cheng neng di yu C、Njun qu dai Ocan za xing shi ,C、Nfen bie qu dai Ti、Ogeng yi shi xian ;yu chun rui tai kuang xiang TiO2xiang bi ,Cchan can 、Nchan can ji C、Ngong can jun neng jian xiao TiO2de jin dai kuan du ,dan gong can ti ji bi chan can ti ji de jin dai kuan du zhai hua cheng du geng gao 。2.cai yong rong jiao -ning jiao fa ,tong guo cha you gai xing zhi bei le TiO2fu ge guang cui hua ji ,you hua le zhi bei gong yi 。tong guo XRD、UV-Vis DRS、PL、FESEM、dian hua xue fen xi 、yuan su fen xi deng shou duan dui fu ge cui hua ji jin hang biao zheng 。jie guo biao ming yang pin zhong cun zai jin gong dan xiang yu rui tai kuang xiang ,bing cheng xian feng wo zhuang de kong zhuang jie gou ;fu ge cai liao de guang dian liu mi du zeng da ,guang sheng zai liu zi fu ge xiao lv jiang di 。zai ke jian guang zhao she xia ,fan ying 2 hshi ,fu ge TiO2dui ya jia ji lan jiang jie xiao lv ke da 92.6%。3.cai yong rong jiao -ning jiao fa ,tong guo ke rong xing dian fen gai xing ,zhi bei le C、N、Pduo chong fei jin shu yuan su gong can za TiO2。tong guo duo chong biao zheng shou duan dui yang pin jin hang le fen xi 。jie guo biao ming ,gai xing hou de fu ge cui hua ji bi biao mian ji zeng da ,ke jian guang xi shou neng li di gao ;fu ge cui hua ji zhi bei de zui jia gong yi tiao jian wei :duan shao wen du 400℃,duan shao shi jian 2 h,ke rong xing dian fen can za liang 6g;zai ke jian guang zhao she xia ,fan ying 80 minshi ,fu ge TiO2dui ya jia ji lan de jiang jie xiao lv ji ke da 98%。4.cai yong rong jiao -chao sheng kong hua ji shu ,tong guo qi cheng di qu ye gai xing ,zhi bei le TiO2fu ge guang cui hua ji ,que ding le zui jia zhi bei gong yi 。fen xi jie guo biao ming ,gai fang an shi xian le C、N、P、Cl、Kdeng duo yuan su de gong can za ;fu ge cui hua ji de jin dai kuan du zhai hua le 0.21 eV,biao mian qiang ji yu huo xing wei dian zeng duo ,guang sheng zai liu zi fu ge ji lv jiang di ,jie jing du di gao ,bi biao mian ji zeng da ;fan ying 120 minshi ,fu ge TiO2dui ya jia ji lan de jiang jie xiao lv da 98%。5.cai yong rong jiao -ning jiao fa ,tong guo jing mi jin chu ye gai xing ,zhi bei le TiO2fu ge guang cui hua ji ,you hua le zhi bei gong yi 。fen xi jie guo biao ming ,fu ge cui hua ji shi xian le C、N、S、P、Kdeng duo yuan su de gong can za ,fu ge TiO2he chun TiO2de fan ying su lv chang shu fen bie wei 0.4990 h-1he 0.0305 h-1;fu ge TiO2de bi biao mian ji zeng da ,jie jing du sheng gao ,guang sheng zai liu zi fu ge lv jiang di ,xi shou bian dai gong yi ,jin dai kuan du zhai hua le 0.09 eV。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华侨大学的赵林，发表于刊物华侨大学2019-10-31论文，是一篇关于光催化论文,生物质改性论文,非金属掺杂论文,可见光响应论文,二氧化钛论文,华侨大学2019-10-31论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华侨大学2019-10-31论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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