掺杂纳米TiO2对庚烷的光催化氧化作用研究

掺杂纳米TiO2对庚烷的光催化氧化作用研究

论文题目: 掺杂纳米TiO2对庚烷的光催化氧化作用研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 环境科学

作者: 杨秋景

导师: 杜尧国

关键词: 纳米粒子,表征,庚烷,光催化氧化

文献来源: 吉林大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文作者制备了Eu3+/TiO2 和SO4 2-/TiO2两种纳米粒子,并应用各种现代表征手段如SEM、TG-DTA、BET、XRD、IR、XPS、SPS、UV-Vis、ESR等对它们的结构和性能进行了表征。以C7H16-O2-N2-光催化剂Eu3+/TiO2 、SO4 2-/TiO2体系为试验对象,对制得的纳米粒子进行光催化性能测试,结合其结构特征,分析了影响其光催化活性的因素。探讨了光催化氧化机制、反应物的光催化氧化过程、影响因素及吸附动力学、反应动力学,并对光催化剂的稳定性进行了研究。本论文的创新点: 本论文对铕掺杂后对TiO2 结构的影响进行了详尽研究,首次给出Eu3+/TiO2 作用下庚烷的复相光催化氧化动力学模型;作者发展了一种新颖、简易的制备具高催化活性和良好稳定性金红石型SO4 2-/TiO2光催化剂的方法,详细解释了SO4 2-对其光催化活性的影响,成功的将TiO2光响应范围扩展至可见光区,这项工作在国内未见详尽报道,在国际上属于前沿课题。

论文目录:

第一篇 纳米 Eu~3+/TiO_2对庚烷的光催化氧化作用研究

第一章 TiO_2纳米粒子的光催化作用概述

1.1 纳米粒子

1.2 半导体纳米粒子的特性、制备及表征

1.2.1 半导体纳米粒子的特性

1.2.2 半导体纳米粒子的制备

1.2.3 半导体纳米粒子的表征

1.3 半导体纳米粒子光催化反应研究

1.3.1 半导体纳米粒子光催化反应机理

1.3.2 TiO_2 光催化反应过程

1.3.3 TiO_2 光催化活性的影响因素

1.3.4 提高半导体光催化反应能力的途径

1.3.5 TiO_2 纳米粒子复相光催化氧化作用研究进展

1.4 本论文研究目的及意义

第二章 纳米Eu~3+/TiO_2的制备及表征

2.1 稀土离子的基本性质

2.2 纳米Eu~3+/TiO_2 的制备

2.2.1 主要试剂和仪器

2.2.2 制备过程

2.3 纳米Eu~3+/TiO_2 的表征

2.3.1 热重-差热分析(TG-DTA)

2.3.2 X 射线衍射分析(XRD)

2.3.3 扫描电镜结果(SEM)

2.4 小结

第三章 纳米 Eu~3+/TiO_2对庚烷的光催化氧化作用

3.1 光催化反应系统

3.1.1 配气及光照系统

3.1.2 检测系统

3.1.3 庚烷分析的精密度

3.2 光催化活性

3.2.1 光强对庚烷反应速率的影响

3.2.2 Eu~3+掺杂浓度的影响

3.2.3 焙烧温度的影响

3.2.4 水解酸度对光催化活性的影响

3.2.5 庚烷初始浓度的影响

3.2.6 氧气初始浓度的影响

3.2.7 水蒸气初始浓度的影响

3.2.8 光催化剂用量的影响

3.3 庚烷在Eu~3+/TiO_2 光催化剂上的光催化氧化反应动力学

3.3.1 吸附动力学

3.3.2 反应动力学

3.4 庚烷在Eu~3+/TiO_2 光催化剂上的光催化氧化产物确定及其机制推断

3.5 Eu~3+/TiO_2 光催化剂的稳定性

3.6 小结

第二篇 纳米S0_4~2-/TiO_2对庚烷的光催化氧化作用研究

第一章 纳米固体超强酸SO_4~2-/TiO_2概述

1.1 B 酸、L 酸的定义

1.2 固体酸

1.3 固体超强酸的定义

1.4 SO_4~2-/M_xO_y 型固体超强酸

第二章 纳米SO_4~2-/TiO_2的制备与表征

2.1 SO_4~2-/TiO_2的制备

2.1.1 主要试剂和仪器

2.1.2 SO_4~2-/TiO_2的制备

2.2 SO_4~2-/TiO_2 的表征

2.2.1 比表面积的测定(BET)

2.2.2 硫酸钡重量法测定硫含量

2.2.3 热重-差热分析(TG-DTA)

2.2.4 X 射线衍射分析(XRD)

2.2.5 扫描电镜结果(SEM)

2.2.6 红外光谱分析(FT-IR)

2.2.7 酸性的表征

2.2.8 紫外-可见光谱分析(UV-Vis)

2.2.9 X 射线光电子能谱分析(XPS)

2.2.10 光伏响应特性分析(SPS)

2.2.11 电子自旋共振波谱分析(ESR)

2.3 小结

第三章 纳米 SO_4~2-/TiO_2对庚烷的光催化氧化作用

3.1 光催化反应系统

3.2 检测系统

3.3 光催化活性

3.3.1 制备条件对SO_4~2-/TiO_2 光催化活性的影响

3.3.2 光强的影响

3.3.3 庚烷初始浓度的影响

3.3.4 氧气初始浓度的影响

3.3.5 水蒸气初始浓度的影响

3.3.6 光催化剂用量的影响

3.4 庚烷在SO_4~2-/TiO_2光催化剂上的光催化氧化反应动力学

3.4.1 吸附动力学

3.4.2 反应动力学

3.5 反应产物的测定及机制推断

3.6 SO_4~2-/TiO_2光催化剂的稳定性

3.7 SO_4~2-/TiO_2 与Eu~3+/TiO_2 的催化活性比较

3.8 各种因素对TiO_2 光催化活性的影响

3.9 小结

第四章 结论与展望

参考文献

摘要

英文摘要

附录

发布时间: 2005-08-26

参考文献

  • [1].核壳结构可见光催化剂的构建及其光催化性能研究[D]. 郭娜.中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)2018
  • [2].二硫化钼基光催化剂的制备及产氢性能研究[D]. 张书渠.湖南大学2018
  • [3].五氧化二钽基纳米材料的制备及光催化性能研究[D]. 于欣.哈尔滨工业大学2018
  • [4].硫属锌基催化剂的载流子行为调控及性能研究[D]. 周彦松.哈尔滨工业大学2018
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  • [6].Ag@AgCl和Ag3PO4基异质结光催化剂的构建及其性能研究[D]. 刘建新.太原理工大学2017
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