一、纳米晶TiO_2与市售TiO_2光催化降解制浆废水的性能比较（论文文献综述）
张佳佳[1]（2021）在《TiO2/MnFe2O4纳米纤维的制备及光催化性能研究》文中研究指明工业的迅速发展和资源的过度开发导致环境、能源等诸多问题日趋严重。其中,工业废水对水资源造成的污染尤甚。各国政府也对治理环境污染更加重视,着重于环境净化和环境治理技术的研究和开发。目前,传统处理方法净化后的废水难以达到国家排放标准。所以,寻找一种高效、新型的废水处理方法已成为当今学者们研究的热门课题。目前以二氧化钛（TiO2）作为基体的光催化剂,已被广泛应用在光催化处理废水领域。针对传统光催化剂光生电子与空穴的复合率高,对太阳光响应范围窄等缺点,本论文从以下几方面进行了相关研究。（1）通过将钛酸四丁酯（TBT）分散到聚乙烯吡咯烷酮（PVP）乙醇溶液中制备前驱体溶液。利用静电纺丝技术制备出超长连续的TiO2纳米纤维。考察了PVP和TBT的不同添加量对TiO2纳米纤维的影响,通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）等测试表征手段获得TiO2纳米纤维的最佳制备条件,并以亚甲基蓝（MB）为污染物模型,通过光催化降解,验证TiO2纳米纤维的最优制备条件及其光催化性能。结果分析表明,当PVP的添加量为9 wt%的乙醇溶液,TBT的添加量为9 m L时,TiO2纳米纤维性能最佳。其对MB的光催化降解效率可达到82.1%,并且在4次循环降解实验后,其光催化降解率仍能保持78.14%。（2）为了扩展TiO2纳米纤维的光响应范围,引入铁酸猛（MnFe2O4）,通过水浴法成功制备了TiO2/MnFe2O4复合材料。通过拉曼光谱（Raman）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见漫反射（UV-vis）和光致发光光谱（PL）等分析方法对制备的复合材料进行表征分析。通过降解MB,探索了TiO2/MnFe2O4复合材料在可见光下的光催化活性。分析结果表明,MnFe2O4的引入,将复合材料的可见光响应范围扩展到571 nm,且禁带宽度降低至2.16 e V,在可见光条件下降解120 min后,TiO2/MnFe2O4（1:1）复合材料的光催化降解效率可以达到85.5%。且TiO2/MnFe2O4复合磁性光催化剂因其磁性的存在,在外部磁场的作用下,可以方便且快速地与溶液进行分离。因此,该复合材料的优异的光催化活性,独特的结构和容易磁回收使其成为废水处理应用的候选者,同时为光催化材料的备选扩展了范围。
苗宁[2]（2021）在《Al改性对氧缺陷纳米TiO2光催化性能的影响研究》文中研究表明半导体光催化技术是一种用于解决环境污染问题的绿色技术。TiO2作为一种半导体材料,具有无毒、抗氧化能力强、生物相容性好等特点,是污水处理、空气净化、清洁氢能源生产、太阳能电池等环境领域应用的理想选择。但是,TiO2也存在几个典型问题,导致其在光催化领域的应用受到限制。例如,禁带宽度较宽（3.2 e V）,只能响应紫外光波段,对太阳光利用率低;光激发下产生的电子-空穴对复合率高,降低其光催化过程量子效率。针对上述问题,本课题提出构建Al改性氧缺陷纳米TiO2光催化剂,拓展TiO2的光响应范围并提升其量子效率。具体工作内容如下:（1）采用溶胶-凝胶法,以硝酸铝、钛酸四丁酯为原料,成功合成了Al掺杂氧缺陷纳米TiO2光催化剂。通过光催化降解苯酚和光催化分解水制氢实验评价了样品的可见光催化活性。实验结果表明,Al/Ti（mol）=1:10,焙烧温度400°C时,样品具有最佳催化活性。表征结果显示部分Al3+掺杂进入TiO2晶格中取代Ti4+,部分Al以无定形Al2O3形式赋存于样品表面。Al掺杂导致大量氧空位缺陷的形成,而适宜浓度的氧空位可作为光生载流子的捕获中心,抑制载流子复合。此外,表面残余的碳物种可充当敏化剂,与氧空位引入的杂能级共同作用,扩展了光响应范围。在上述因素的协同作用下,Al掺杂构建的缺陷态TiO2光催化剂表现出良好的光催化活性。（2）为了进一步研究无定形Al2O3对TiO2光催化性能的影响,以硫酸氧钛为原料采用沉淀法制备了纳米TiO2,然后通过浸渍-焙烧法合成Al修饰氧缺陷TiO2。表征结果显示,Al以无定形Al2O3的形式存在于TiO2表面,无定形Al2O3在界面处通过Al-O-Ti键与TiO2连接。Al的修饰增加了TiO2表面氧空位的含量,氧空位一方面引入杂能级拓宽了光响应范围,一方面可以捕获光生电子抑制载流子复合,并与吸附在其表面的H2O、O2等分子反应生成氧化活性物种,提升光催化性能。此外,TiO2表面生成的光生电子可转移到无定形Al2O3的缺陷能级,利于光生载流子的分离。上述无定形Al2O3与氧空位的协同效应显着增强了TiO2对甲基橙的光催化降解活性。
任轶轩[3]（2021）在《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》文中认为随着对二氧化钛研究的深入,人们发现二氧化钛的应用前景十分广阔,尤其在用于环境有机废水的光催化降解方面表现出很高的应用价值。纳米二氧化钛具有催化活性高、无毒害、环境友好等特点,在光催化领域拥有其它材料无可比拟的优势。近年来,研究者致力于提高二氧化钛光催化材料的性能、降低成本、负载化应用技术研究等方面的工作。本论文创新优化二氧化钛实验室制备工艺,从经济性出发,采用相对廉价易得的原料及相对简单的工艺制备性能良好的锐钛矿纳米TiO2,探索研究掺杂改性、负载改性等提高光催化性能的方法,制备磁性三元复合光催化材料,实现了光催化剂废水处理过程的循环利用。研究通过光谱分析、电镜分析、光电性能及磁性能检测等表征手段,对制备的材料进行物性表征,采用标准光催化降解探针反应表征所制得样品光催化性能,研究分析其作用机理。具体内容如下:（1）通过改进的溶胶凝胶水热法成功制备出了纳米锐钛矿型TiO2,通过多组单因素实验,确定该种方法下制备的最佳工艺参数,即前驱体加水量为3 m L,p H=6,水热温度为120℃,水热时间为18 h。该制备方法原料简单不添加模板剂或表面活性剂,实验条件温和,省去高温焙烧相变过程,且制备的样品颗粒细小均匀,光催化活性相较市售P25光催化剂有明显提高;（2）对TiO2的性能的优化改善方面,目前主要有掺杂和负载两类方法,在改进溶胶凝胶水热法基础上,以尿素为氮源,引入N原子改性纳米二氧化钛,对比分析发现改性后二氧化钛光催化剂结晶度增高、光响应范围扩大,光催化性能增强;以SSZ-13分子筛为载体,对纳米TiO2进行负载化研究,负载后的材料对废水中有机污染物具有吸附富集效果,光催化降解效率更高;（3）利用磁性颗粒在磁场环境下易于回收的特点,采用超声辅助水热法制备了磁性SSZ-13分子筛负载TiO2的三元复合光催化剂材料,磁性纳米Fe3O4的加入不会破坏分子筛的原有结构,在复合材料样品降解实验以外还增添了回收循环实验,实验结果表明,材料各成分之间通过协同作用使光催化性能提高的同时还能高效回收,平均回收率达90%,4次循环降解实验去除率仍可达到79.6%。
易云莉[4]（2020）在《微波水热法制备硫、锆和硫-锆掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性的研究》文中指出本文采用微波水热法制备了三种掺杂型光催化剂,分别为硫、锆单掺杂（TiO2-S、TiO2-Zr）和锆-硫共掺杂（TiO2-Zr-S）。通过正交试验和单因素实验,具体分析以下因素:掺杂比例、微波水热平行合成仪的设置参数（合成功率、合成温度、合成时间）,马弗炉的（煅烧温度、煅烧时间）对三种掺杂型光催化剂活性的影响。以甲基橙溶液(10mg.mL-1)作为模拟污染物,通过改变自制紫外灯、微波（MW）、微波-紫外（MW-UV）、微波-超声-紫外（MW-UT-UV）、可见光等催化降解条件来进行光催化降解实验,探讨不同催化降解条件对三种掺杂型光催化剂的光催化活性的影响。将经过催化降解的三种催化剂洗净、烘干并反复投入甲基橙溶液的降解实验中,考察三种掺杂型催化剂的稳定性。通过X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜分析（FESEM）、X射线能谱分析（XPS）、N2吸附-脱附分析（BET）、热重示差分析（TG-DTG）、紫外-可见漫反射光谱分析（UV-Vis）、荧光光谱分析（PL和PEL）、红外光谱分析（FTIR）等现代分析测试技术,对合成的三种掺杂型TiO2光催化剂的表面形貌和内部结构进行表征分析,研究掺杂型催化剂结构及形貌的变化对光催化活性所产生的影响,所得研究结果具体如下:一、微波水热法制备TiO2-S光催化剂及其光催化活性微波水热法制备TiO2-S光催化剂的最佳条件为:微波水热平行合成仪的设置参数为:合成温度150℃、合成时间2.5h、合成功率550W,煅烧温度600℃、煅烧时间2.5 h,n(S6+):n(Ti4+)=1.0（物质的量之比）。在催化降解条件为紫外灯（自制）照射30 min时,TiO2-S光催化剂对甲基橙溶液的降解率为96.41%;而在催化降解条件为分别在MW、MW-UV和MW-UT-UV条件下反应40 min时,TiO2-S光催化剂对甲基橙溶液的降解率则分别为10.20%、98.99%和99.90%;当催化降解条件为可见光时,在可见光下反应4 h后,TiO2-S光催化剂可对甲基橙溶液近乎完全降解。XRD、FESEM分析结果显示,微波水热法制备的TiO2-S催化剂具有晶化度高、粒径大小均匀等特点,因微波水热合成法的局限性引起团簇现象;N2吸附-脱附测试分析表明TiO2-S是一种孔径大小分布均匀的介孔材料,且具有较大的表面积,有着较多的活性位点,所以TiO2-S具有较高的光催化活性;EDS、XPS测试分析表明,TiO2-S中含有Ti、O、C、S元素,S主要以+6价的硫酸盐(SO42-)的离子形态存在于TiO2,SO42-引入到TiO2晶格当中,减小了催化剂的带隙;PL和PEL测试分析表明,硫掺杂极大的抑制了TiO2-S光催化剂的光生电子与空穴的复合率,延长了光生电子-空穴对的寿命,其光催化活性得以改善。UV-Vis测表明,相比于纯TiO2,TiO2-S光催化剂会向着可见光波方向移动,发生红移,提高了可见光的利用率。S掺入使得TiO2的晶相构成改变、带隙减小、比表面积增大及光生电子与空穴的复合率降低,故而提高了TiO2催化剂的光催化活性。二、微波水热法制备TiO2-Zr光催化剂及其光催化活性微波水热法制备TiO2-Zr光催化剂的最佳条件为:微波水热平行合成仪的设置参数为:合成温度150℃、合成时间2.5 h、合成功率550 W,煅烧温度600℃及煅烧时间2.5 h,n(Zr4+):n(Ti4+)=0.04（物质的量之比）。在催化降解条件为紫外灯（自制）照射30 min时,TiO2-Zr光催化剂对甲基橙溶液的降解率为97.10%;而在催化降解条件分别为MW、MW-UV和MW-UT-UV下反应40 min时,TiO2-Zr光催化剂对甲基橙溶液的降解率则分别为10.90%、99.98%和100%;当催化降解条件为可见光时,在可见光下反应4 h后,TiO2-Zr光催化剂可对甲基橙溶液近乎完全降解。XRD、FESEM分析结果显示TiO2-Zr晶型单一,结晶度高、粒径小且分布均匀、N2吸附-脱附测试分析则表明,TiO2-Zr光催化剂的孔径小且结构规整,比表面积大、有着较多的活性位点,所以TiO2-Zr具有较高的光催化活性;XPS测试分析表明,TiO2-S中含有Ti、O、C、Zr元素,Zr主要以+4价的氧化锆（ZrO2）存在于TiO2光催化剂的表面,ZrO2会让光催化剂的带隙减小,从而提高了TiO2-Zr光催化的活性;PL和PEL测试分析表明,Zr掺杂使得TiO2-Zr光催化剂中的光生电子与空穴的重组率降低,即延长了光生电子-空穴对的寿命,使得TiO2-Zr光催化剂的活性增强。UV-Vis测试表明,TiO2-Zr和TiO2-S均会向可见光的长波方向移动（红移）,前者红移现象更为明显,对可见光的利用率更高。Zr的掺入TiO2后其结晶度增加、晶相改变、比表面积增大、活性位点增加,从而使得TiO2催化剂光催化降解活性得以提高。三、微波水热法制备TiO2-Zr-S光催化剂及其光催化活性微波水热法制备TiO2-Zr-S光催化剂的最佳条件为:微波水热平行合成仪的设置参数为:合成温度150℃、合成时间2.5 h、合成功率600 W,煅烧温度600℃、煅烧时间2.5 h,[n(Zr4+):n(Ti4+)=0.04,n(S6+):n(Ti4+)=1.0]（物质的量之比）。在催化降解条件为紫外灯（自制）照射30 min时,TiO2-Zr-S光催化剂对甲基橙溶液的降解率为97.82%;而在催化降解条件为分别在MW、MW-UV和MW-UT-UV条件下反应40 min时,TiO2-Zr-S光催化剂对甲基橙溶液的降解率分别为11.24%、99.98%、100%;当催化降解条件为可见光时,在可见光下反应3.5 h后,TiO2-Zr-S光催化剂可对甲基橙溶液近乎完全降解。XRD、FESEM分析结果显示,TiO2-Zr-S光催化剂的结晶度高、晶粒小且大小均匀,且因为合成方法的局限性和物理研磨不均形成团簇;N2吸附-脱附测试分析则表明,TiO2-Zr-S具有比表面积大、孔径小、孔的结构规整等优点,所以TiO2-Zr-S具有较高的光催化活性;XPS测试分析表明,TiO2-Zr-S中含有为Ti、O,C、Zr元素,Zr以+4价的氧化锆（ZrO2）存在于TiO2表面,使得光催化剂带隙减小;S主要以+6价的离子形态存在于TiO2间隙,从而减小催化剂的带隙宽度。PL和PEL测试分析表明,因S和Zr的掺杂,催化剂的光致电子与空穴的复合率降低,光生电子-空穴的寿命延长,其光催化活性得以提高。而UV-Vis测试表明,与S或Zr掺杂的TiO2相比,TiO2-Zr-S光催化剂向可见光长波方向移动的距离最多,对可见光的利用率进一步增加。Zr和S共掺TiO2,改变了TiO2的晶相组成比例、比表面积、带隙宽度及光生电子-空穴的寿命,进一步提高了TiO2催化剂光催化降解活性。本文结果表明,用微波水热法于最佳制备条件所得的三种掺杂型TiO2光催化剂（TiO2-S、TiO2-Zr、TiO2-Zr-S）均具有良好的光催化活性。三种掺杂型光催化剂在不同的催化降解条件下的反应结果表明:微波和超声对TiO2光催化剂的催化降解过程有着辅助强化作用,TiO2光催化活性得以进一步提高。微波水热法下制备的催化剂在高温高压的密闭环境下进行,没有温度梯度和剪切力的影响,反应物能够均匀受热,能溶解一些常规水热法较难溶或不溶的物质,Ti（OH）4胶体能够良好的成核,再经重结晶、分离及高温煅烧处理后即可制备晶化度高、粒径均匀的的光催化剂,催化活性良好。这为掺杂型TiO2光催化剂的制备和实际的生产应用提供了一条节能、高效和环境友好的绿色途径,并丰富了微波化学的研究内容。
陈婉婷[5]（2020）在《锆硅渣吸附水中几种重金属离子和负载纳米TiO2的研究》文中研究表明锆硅渣是生产氧氯化锆工艺中酸反应过程产生的废渣,提纯处理后产物（ZSR-P）主要由非晶相SiO2组成,具有高比表面积及特殊的堆积结构。本论文以实现锆硅渣在治理水污染中应用为目的,对ZSR-P为吸附剂去除水中几种重金属离子、吸附重金属离子后ZSR-P在水泥中固化和ZSR-P为载体负载纳米TiO2制备复合光催化剂进行了研究。以ZSR-P为吸附剂,对其分别吸附去除水溶液中Pb2+、Cd2+的行为和机理进行了研究。吸附时间、离子初始浓度、ZSR-P用量,特别是溶液pH值对吸附效果影响显着。优化条件下,ZSR-P对溶液中Pb2+、Cd2+的吸附量分别为45.3 mg/g和30.1 mg/g,去除率达到99.9%。ZSR-P对Pb2+、Cd2+的吸附等温线符合Langmuir吸附模型,吸附动力学符合动力学二级吸附速率模型。SiO2和Pb2+、Cd2+之间的吸附通过SiO2表面的Si-OH和Pb2+、Cd2+羟基化物间的反应实现。对以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为改性剂,采用湿法方式改性ZSR-P和改性ZSR-P吸附去除水溶液中Cr（Ⅵ）进行了研究。ZSR-P经CTAB改性后,表面正电荷区间和?电位值均增大,等电点增大至pH=6.3。优化条件下,改性ZSR-P对Cr（Ⅵ）的吸附量为6.28 mg/g,Cr（Ⅵ）去除率94.25%。吸附机理主要为表面荷负电的Cr（Ⅵ）与表面荷正电的改性ZSR-P间的电性吸引作用。研究了以ZSR-P为载体,采用溶胶-凝胶法制备ZSR-P/TiO2复合光催化剂及其表征。ZSR-P/TiO2复合光催化剂以单分散形态纳米TiO2在ZSR-P表面及穿插到孔道内均匀负载为特征,二者以Si-O-Ti键形式实现结合。TiO2包括锐钛矿、金红石两种晶相,负载量17.14%,颗粒大小712 nm。ZSR-P/TiO2适宜降解水中较低浓度污染物,优化条件下,可使溶液中甲基橙完全降解,且4次循环使用后降解性能无明显降低。对吸附Pb2+、Cd2+和Cr（VI）的ZSR-P进行了水泥固化处理,对其中离子稳定行为进行了研究,结果表明水泥固化对各离子均具有很好的稳定固封作用。加入ZSR-P的水泥固化体在中性和酸性模拟液中浸出1 d,Pb2+、Cd2+和Cr（VI）的浸出量分别为0.1-0.5%和0.3-0.9%。浸出液中各离子含量均低于国家行业标准的允许值。各水泥固化体力学性能均满足国家标准要求。
张江灵[6]（2019）在《三元纳米TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究》文中研究说明近年来,随着经济和工业的蓬勃发展,环境污染的矛盾日益突出,环境友好型的光催化技术处理环境问题成为了研究热点,其中高效率、低价易得、无二次污染的半导体TiO2展现了巨大的应用前景。本论文采用溶胶凝胶法（Sol-gel）制备出了锐钛矿型的纳米TiO2,并针对TiO2富集能力低、自身空穴-电子位复合率高、禁带宽度大以及粉末催化剂难以回收等缺陷进行改性,采用溶剂热法一步制备了二元GO/TiO2复合型催化剂和三元Fe3O4/GO/TiO2复合型催化剂,以亚甲基蓝溶液（MB）为目标物,探究了三种催化剂的最佳制备条件,并利用TEM、XRD、UV-Vis等表征方法分析了三种催化剂的物理化学性质。将最佳条件下制备所得的催化剂应用于亚甲基蓝的去除,考察了溶液pH值、催化剂投加量以及污染物初始浓度等因素对亚甲基蓝去除率的影响,同时研究了催化剂的长期运行稳定性及重复回收利用性能。进一步将所得催化剂应用于污水厂出水的深度处理,探究催化剂在实际废水处理中的适用性。所得结论如下:（1）溶胶凝胶法制备TiO2的最佳条件为:n[C16H36O4Ti]:n[C2H5OH]:n[H2O]:n[CH3COOH]:n[CTAB]=1:28:3:4:0.01;pH=2;水解温度为20℃;煅烧温度为450℃。投加0.5 g/L此制备条件下制得的TiO2催化剂,230min完全降解MB。（2）溶剂热法一步制备的二元GO/TiO2复合型催化剂和三元Fe3O4/GO/TiO2复合型催化剂最佳质量比为4:100和8:4:100。两种复合催化剂分别在90min和70min内将MB降解完全,大大提高了TiO2的光催化性能,且当溶液呈碱性时,材料光催化性能更佳,50min内三元Fe3O4/GO/TiO2复合型催化剂即可完全降解MB。（3）Fe3O4可简单的解决TiO2粉末回收困难的问题,质量比为8:4:100的三元催化剂在经过三次重复使用后,依旧可回收95%的催化剂,并降解87.6%MB,相比纯TiO2增加了23.9%的回收率,这大大提高了TiO2的重复利用性。（4）TEM、XRD、UV-Vis等技术对三种材料的表征进一步证明了溶胶凝胶法所制备的TiO2为锐钛矿型纳米TiO2,且GO的引入提高了TiO2的光催化性能,并成功解决了纯TiO2难以利用可见光的难题。而Fe3O4不仅为催化材料添加了磁性,解决粉体难回收的问题,更增强了材料在可见光谱区的响应值,提高了TiO2的光催化性能,拓宽实际应用范围。（5）TiO2、GO/TiO2以及Fe3O4/GO/TiO2降解亚甲基蓝符合一级反应动力学模型,R2均>0.96,且Fe3O4/GO/TiO2反应速率常数K值最高,进一步证明Fe3O4/GO/TiO2较GO/TiO2和TiO2具有更高的催化效率。（6）0.5 g/L三元Fe3O4/GO/TiO2复合型催化剂360min即可降解城市污水处理厂二沉池出水中55.6%的大分子有机物,大大降低芳香性,并去除34.9%的COD,达到44.8mg/L,满足城镇污水排放一级A标准,具有较高的实际应用性。
刘苗[7]（2016）在《改性纳米二氧化钛光催化处理造纸废水的研究》文中指出造纸废水排放量大,成分复杂,处理过程难度较大。其中含有较多威胁人类健康的化学成分,如带苯环的酚类、烷类和酯类物质。近年来,环境污染形势日益严峻,国家对制浆造纸企业提出了更高的要求,废水排放指标更加严格,使得污水处理系统必须在现有基础上继续强化。光催化降解造纸废水是一条可行之路,光催化剂材料种类繁多,其中二氧化钛因廉价易得、污染性小、化学稳定性高等优点,成为半导体光催化剂的最佳选择。但是二氧化钛的带隙较宽（3.2eV）,对可见光的响应较低,仅利用太阳光中含量很少的紫外光,使其光降解效率较低。近年来对二氧化钛的掺杂改性成为了研究热点,二氧化钛改性后对可见光有一定程度的响应,并且可以提高光生电子和空穴的分离和捕获能力,弥补光生电子和空穴极易复合的缺陷,提高二氧化钛光催化效率。本文制备了铈（Ce）、氟（F）掺杂纳米二氧化钛光催化剂,并通过降解各种有机物考察其光催化性能,最后用于造纸废水深度处理实验,具体内容如下：采用溶胶凝胶法制备铈氟掺杂纳米二氧化钛光催化剂,其光降解性能由造纸废水的化学需氧量（CODCr）和色度降解率体现。正交实验产生的光催化剂最佳配比为：铈掺杂量1%,氟掺杂量6%,煅烧温度550℃。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、透射电镜（TEM）、紫外可见分光光度计（UV-Vis）等,对催化剂进行掺杂种类、掺杂量、表面形态等特性的表征。结果表明：铈氟掺杂纳米二氧化钛光催化剂的主晶相为锐钛矿型；该催化剂较市售纳米二氧化钛颗粒较小,分布更加均匀；从紫外可见分光光度计表征的结果来看,铈氟掺杂纳米二氧化钛的吸收带边发生了明显红移,在部分可见光范围内（400-500nm之间）有很强的吸收。对铈氟掺杂纳米二氧化钛光催化剂降解几种有机物（酚类、氨基类、芳香类、酮类、酯类）的性能进行测试。结果表明：铈氟掺杂纳米二氧化钛对这几种有机物均有降解作用,但降解所需时间不同,降解程度不同。探索了铈氟掺杂纳米二氧化钛颗粒光降解造纸废水的影响因素,深入研究作用机理,确定处理造纸废水过程中的最佳工艺条件：废水初始pH值为4,催化剂添加量为1.0g/L,光照时间为50min,色度去除率达到95.5%,CODCr去除率达到90.3%。采用浸渍提拉法制备铈氟掺杂纳米二氧化钛薄膜,将其应用于造纸废水深度处理,结果表明：废水pH值为4,光照时间为70mmin时,色度和CODCr去除率达到最大值。并对其进行重复利用测试实验,结果显示,光催化剂薄膜重复利用6次后去除率仍在50%以上。研究结果表明,铈氟掺杂纳米二氧化钛光催化剂对造纸废水的处理效果较明显,对光催化处理造纸废水具有一定的指导意义。
王元瑞[8]（2013）在《以TiO2为基质复合氧化物功能材料的合成及应用研究》文中指出TiO2具有非常稳定的物理和化学性质，优异的颜料性能以及较好的电学和光学性质，在颜料、精细陶瓷、塑料、橡胶、化纤、化妆品、搪瓷、陶瓷、电子材料、光催化净化以及催化剂载体等领域得到了广泛的应用。TiO2主要有金红石、锐钛矿和板钛矿三种构型。每种晶体结构决定了晶体的性质，不同晶体结构的TiO2在性能和用途上也有所不同或差异。锐钛矿型TiO2具有较好的光催化性能，已经得到了广泛和深入的研究与应用；金红石型TiO2具有较好的紫外吸收能力，是首选的无机紫外屏蔽材料；板钛矿型TiO2工业上尚未广泛应用。三种晶型的TiO2中，金红石型TiO2最为稳定，锐钛矿型和板钛矿型TiO2为亚稳定状态。锐钛矿型TiO2需在较高温度下能够向金红石型转变，但没有具体晶型转变的温度，一般在400℃1200℃的区域范围内，所以在制造金红石型TiO2的工艺中，耗能都比较高。大量的研究结果证明，在TiO2的制备中引入一些其它元素，合成以TiO2为基质的复合氧化物，能够在较低温度下直接得到金红石型TiO2，或者能降低TiO2由锐钛矿型向金红石型转变的温度。在光催化降解反应领域中，使用某些元素掺杂的TiO2复合物作为催化剂，催化性能得到明显增强，光催化效率大大提高。本文以相对价格较低的硫酸钛作为Ti的前驱体，以尿素作为沉淀剂，利用简单易行的方法合成了TiO2-SnO2、ZnO包覆金红石型TiO2-SnO2和Fe掺杂TiO2三种复合氧化物，对复合物的晶型形成、紫外吸收性能等进行了考察，以TiO2-SnO2复合物和Fe掺杂TiO2复合物作为催化剂进行光催化降解的研究。在低温水热条件下，制备了TiO2-SnO2复合氧化物。利用XRD作为手段，研究了不同n(Ti4+)/n(Sn4+)反应配比时产物晶体结构的变化情况，该比例为68时产物为金红石型TiO2结构。考察了尿素用量和反应时间对产物晶型的影响，尿素用量与产物收率之间的关系。通过SEM表征，观察在静止反应条件下，不同n(Ti4+)/n(Sn4+)时产物的形貌及分散性，并与在搅拌反应方式下的产物进行对比。利用能谱分析产物表面Ti元素与Sn元素的组成，确定TiO2-SnO2复合物中TiO2和SnO2的组成形式。对合成的TiO2-SnO2复合物、P25和锐钛矿型TiO2进行紫外吸收测试与对比，结果表明金红石结构的TiO2-SnO2复合物的紫外吸收性能最好，可以作为较好的紫外屏蔽材料。最后对TiO2-SnO2复合物晶体形成机理进行了分析。采用先均匀沉淀后高温焙烧脱水的方法，在n(Ti4+)/n(Sn4+)=6条件下，制备ZnO包覆金红石型TiO2-SnO2的复合氧化物。利用XRD考察了在不同n(Zn2+)/[n(Ti4+)+n(Sn4+)]反应配比时ZnO对金红石型TiO2-SnO2的包覆情况。当n(Zn2+)/[n(Ti4+)+n(Sn4+)]≥3时，ZnO对实现了对TiO2-SnO2完全包覆。对其进行紫外吸收测试，并与按照相同方法制备的ZnO包覆锐钛矿型TiO2、ZnO包覆SnO2、纯ZnO和纯TiO2进行对比，ZnO包覆金红石型TiO2-SnO2复合氧化物的紫外吸收能力最强。利用SEM观察产物的形貌，并通过能谱分析样品的表面组成来证明ZnO对TiO2-SnO2复合物的完全包覆。均匀沉淀法制备ZnO包覆金红石型TiO2-SnO2复合物，工艺简单、操作方便，易于工业化，产品可作为高性能紫外屏蔽材料具有很好的应用前景。分别利用氨水、尿素和NaOH作为碱源与Ti（SO4）2和Fe（NO3）3·9H2O反应制备Fe掺杂TiO2复合氧化物，然后对其焙烧后进行XRD测试，分析TiO2晶型转化的情况。在使用氨水和NaOH时，采取碱液向反应混合物中滴加或反应混合物向碱液中滴加两种不同方式进行实验研究。以尿素为碱源时，把尿素加入到反应液中充分溶解、混合均匀后在90℃下反应。对不同碱源、不同反应方式、不同n（Ti4+）/n（Fe3+）摩尔比和不同热处理温度等对产物形成晶型的影响进行了系统的研究。利用NaOH做为沉淀剂，在任何条件下均不能得到特定晶型的产物；以尿素为碱源得到的产物均为锐钛矿型；用氨水来制备Fe掺杂TiO2复合物均能获得锐钛矿和金红石混晶型的结构，产物中锐钛矿和金红石组分的量受n（Ti4+）/n（Fe3+）摩尔比和反应方式的影响。不同碱源对制备的纯TiO2结构有一定的影响，向(Ti（SO4）2中滴加NaOH时产物没有特定结构，向NaOH中滴加(Ti（SO4）2或使用氨水为沉淀剂均可以获得较为完整的锐钛矿型TiO2。TiO2中掺杂Fe后，对可见光有了不同程度的吸收。利用合成的TiO2-SnO2复合物和Fe掺杂TiO2复合物作为催化剂，利用石英玻璃管为反应器，在自然光的照射下，对甲基橙、十二烷基苯磺酸钠和造纸废液进行光催化氧化降解，并与纯TiO2和P25能进行比较。分别对TiO2-SnO2和Fe掺杂TiO2在不同组成、不同反应时间等条件下进行光催化实验研究，考察各因素对催化剂的光催化氧化性能的影响。每种复合物在合适的组成配比下具有非常理想的光催化活性。利用SEM观察TiO2-SnO2和Fe掺杂TiO2的形貌，用EDAX能谱分别检测其表面组成。对TiO2-SnO2、Fe掺杂TiO2、P25和纯TiO2进行紫外吸收性能的测试并进行对比分析。本研究中制备的TiO2-SnO2复合物和Fe掺杂TiO2复合物在光催化降解反应中表现优异，具有非常好的应用前景。
陈公德[9]（2013）在《空心纳米结构TiO2的设计、可控制备及相关性能研究》文中研究指明作为一种n型半导体材料，纳米结构TiO2由于其独特的物理与化学性质，在环境保护、气体传感、能量存储与转化等领域表现出了优异的性能。本文采用外向包覆-内向刻蚀模板法与水热法，分别制备了TiO2纳米管阵列、TiO2单层与双层多级空心纳米结构，并研究了它们的光催化与电化学性能，主要内容总结如下：1、以生长在铜基底上的Cu（OH）2纳米棒阵列为模板，采用外向包覆TiO2-内向刻蚀自牺牲模板法，制备了直径为200-500nm，长度为10-15μm的TiO2纳米管阵列；探究了焙烧温度、焙烧时间对TiO2纳米管阵列物相、结晶度、结构及光催化性能的影响，结果表明：与未经焙烧的TiO2纳米管阵列及市售锐钛矿型TiO2纳米颗粒薄膜相比，500oC焙烧2h所制备的锐钛矿型TiO2纳米管阵列具有更优异的光催化性能，反应过程受本征动力学控制，遵循简化的L-H模型。锐钛矿型TiO2纳米管阵列一维有序的阵列结构、管壁上的介孔结构以及高结晶度，增强了对光的吸收能力、降低了光生载流子的复合率，减小了RhB分子的内扩散阻力，因而具有优异光催化性能。循环性能与放大性能测试表明：锐钛矿型TiO2纳米管阵列具有良好的应用前景。2、研究了基于铜基底的TiO2纳米管阵列直接作为锂离子电池电极的储锂性能。结果表明：与未经焙烧的TiO2纳米管阵列相比，锐钛矿型TiO2纳米管阵列吸附水的含量低，结晶度高，电子迁移与锂离子扩散阻力小，结构更稳定，与市售锐钛矿型TiO2纳米颗粒薄膜相比，与铜基底直接接触的锐钛矿型TiO2纳米管阵列一维有序的结构，缩短了锂离子扩散距离，便于电子传输，因而具有较好的循环性能和倍率性能。在0.2C下，其首次放电比容量为353mAh g-1，经过40次循环后的放电比容量仍为243mAh g-1，在8C下的放电比容量为90mAh g-1。3、采用一步水热法，通过控制反应的时间，制备了锐钛矿型TiO2多级空心纳米结构-单层与双层空心纳米结构；探索了TiO2多级空心纳米结构的形成机理，并研究了其对RhB的光催化降解性能。结果表明：锐钛矿型TiO2单层与双层空心纳米结构是通过“Ostwald ripening”作用逐渐形成的。与市售锐钛矿型TiO2纳米颗粒相比，TiO2单层与双层空心纳米结构的比表面积较大，反应活性位较多，光照240min后，对RhB的降解率分别为99.3与99.5%，具有更加优异的光催化性能。
彭新艳[10]（2013）在《纳米微晶纤维素诱导TiO2纳米晶体及其复合物的可控制备和性能研究》文中提出随着科技的高速发展，工业生产不断扩大，人类的生存环境则日益恶化。如何有效开发利用功能性材料治理环境污染，实现经济的可持续发展，已经成为人类社会亟待解决的共同问题。纳米TiO2作为一种重要的宽禁带半导体材料，因其化学性质稳定，成本低廉，对生物无毒，光催化活性高，降解污染物无选择性且无二次污染等优点，在过去的几十年里得到了迅速的发展。本文以自制的纳米微晶纤维素为诱导剂，以四氯化钛为主要原料，采用水解法在30-80°C的温度下制备了具有不同形貌和晶体结构的TiO2纳米晶体。纳米纤维素表面富含大量羟基，可通过氢键相互作用，促进TiO2生长基元在其表面异质成核，在温和的反应条件下生长发育为形貌规整、结晶完善的纳米晶体。本文具体的研究工作包括以下几个方面。首先，采用无机酸水解法、碱再生法和高压均质技术制备了具有不同微观结构和结晶相态的纳米微晶纤维素HNCC、LNCC和RNCC。分别将此三种纤维素和羧甲基纤维素加入四氯化钛的水解体系中，诱导制备TiO2纳米晶体，研究纤维素的微观结构和结晶相态对TiO2晶体结构和性能的影响，并通过对比实验对纤维素诱导机理进行了初步探讨。其次，选择极具代表性的HNCC纳米纤维素作为诱导剂，通过大量的探索性实验研究了反应温度、时间、反应物浓度、外加无机酸和表面活性剂等因素对TiO2纳米晶体形貌和晶体结构的影响，制备了具有正方形状、花状、纳米针状、球形、刺球形和板栗球状等各种微观形貌的TiO2纳米晶体，采用TEM、HRTEM、SEM、XRD、BET比表面积等测试手段对制得的TiO2样品进行表征，并以甲基橙溶液模拟染料废水，考察了各样品的光催化活性。再次，采用光还原法和化学还原法，成功在花状TiO2晶体表面负载了一层纳米金属银单质，制备了Ag/TiO2复合物，探讨了负载方法、外加助剂和AgNO3浓度对纳米Ag颗粒在TiO2晶体表面分散性、均一性及粒径大小的影响。以甲基橙溶液为目标分解物，对各Ag/TiO2样品进行光催化性能测试，结果表明，以NH3H2O和NaOH为助剂，采用光还原法，在AgNO3浓度为0.2%和0.5%条件下制备的Ag/TiO2样品，光催化活性提高较为明显。以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为实验菌种，采用抑菌圈法，对制备的Ag/TiO2复合物进行抗菌性能测试，表明各样品均具有较好的抗菌性能。最后，以聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺布和玻璃纤维为负载基体，先对其进行表面接枝改性处理，再采用原位生长的方法，在两种基体表面成功沉积上一层TiO2纳米晶体，分析测试结果表明，TiO2纳米晶体以化学键的方式牢牢接枝固定在基体表面，光催化降解实验证明，制备的TiO2/PET和TiO2/GF复合材料在紫外光照和自然光照下均表现出较好的光催化活性，尤其是TiO2/GF效果更佳。TiO2纳米粒子的接枝固定化，解决了悬浮体系中催化剂难以分离回收的问题。
二、纳米晶TiO_2与市售TiO_2光催化降解制浆废水的性能比较（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、纳米晶TiO_2与市售TiO_2光催化降解制浆废水的性能比较（论文提纲范文）
（1）TiO2/MnFe2O4纳米纤维的制备及光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 工业废水来源 |
| 1.2.2 工业废水处理现状及发展趋势 |
| 1.3 光催化材料研究进展 |
| 1.3.1 二氧化钛光催化材料(TiO_2) |
| 1.3.2 铁酸猛光催化材料(MnFe_2O_4) |
| 1.4 选题的意义和研究内容 |
| 1.4.1 选题的意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 实验设备及实验方法 |
| 2.1 实验药品及设备 |
| 2.2 样品的分析表征方法 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 拉曼光谱(Raman) |
| 2.2.3 红外光谱(FT-IR) |
| 2.2.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.5 X射线电子能谱(XPS) |
| 2.2.6 光致发光光谱(PL) |
| 2.2.7 紫外-可见漫反射(UV-vis) |
| 2.2.8 磁滞回线(VSM) |
| 2.3 光催化活性评价 |
| 3 静电纺丝制备TiO_2纳米纤维及其光催化性能研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 共混法制备TiO_2纤维 |
| 3.1.2 静电纺丝制备TiO_2纳米纤维 |
| 3.2 TiO_2纳米纤维的结构表征分析 |
| 3.2.1 共混法制备TiO_2的SEM表征 |
| 3.2.2 不同PVP/TiO_2纳米纤维的表面分析 |
| 3.2.3 (TBT_n)TiO_2纳米纤维的SEM表征 |
| 3.2.4 (TBT_n)TiO_2纳米纤维的XRD表征 |
| 3.2.5 (TBT_n)TiO_2纳米纤维的Raman表征 |
| 3.2.6 (TBT_9)TiO_2纳米纤维的FT-IR表征 |
| 3.3 (TBT_n)TiO_2纳米纤维光催化实验结果分析 |
| 3.3.1 (TBT_n)TiO_2纳米纤维光催化降解亚甲基蓝 |
| 3.3.2 (TBT_n)TiO_2纳米纤维光催化重复利用率 |
| 3.3.3 TiO_2光催化机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的制备及其光催化性能研究 |
| 4.1 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的制备 |
| 4.2 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的结构表征分析 |
| 4.2.1 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的XRD表征 |
| 4.2.2 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的Raman表征 |
| 4.2.3 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的FT-IR表征 |
| 4.2.4 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的SEM表征 |
| 4.2.5 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的EDS表征 |
| 4.2.6 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的X射线电子能谱(XPS)表征 |
| 4.2.7 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的光致发光光谱(PL)表征 |
| 4.2.8 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的紫外-可见漫反射(UV-vis)表征 |
| 4.2.9 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的磁滞回线(VSM)表征 |
| 4.3 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的光催化实验结果分析 |
| 4.3.1 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的光催化降解亚甲基蓝 |
| 4.3.2 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的光催化重复利用率 |
| 4.3.3 TiO_2/MnFe_2O_4复合材料的光催化机理探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士期间发表论文及专利 |
| 致谢 |
（2）Al改性对氧缺陷纳米TiO2光催化性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2光催化研究概述 |
| 1.2.1 TiO_2的结构及性质 |
| 1.2.2 TiO_2的光催化原理 |
| 1.2.3 TiO_2光催化剂的制备方法 |
| 1.2.4 TiO_2光催化剂的改性方法 |
| 1.2.5 TiO_2光催化的应用 |
| 1.3 Al改性TiO_2的研究 |
| 1.3.1 改性方法 |
| 1.3.2 作用机理 |
| 1.4 TiO_2氧缺陷的研究 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 第二章 Al掺杂氧缺陷纳米TiO_2的制备及其光催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 催化剂的制备 |
| 2.2.2 催化剂的表征 |
| 2.2.3 可见光催化活性测试 |
| 2.2.4 光催化活性物种的分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌与结构分析 |
| 2.3.2 表面化学分析 |
| 2.3.3 能带结构分析 |
| 2.3.4 光致发光光谱分析 |
| 2.3.5 可见光活性测试 |
| 2.3.6 光催化活性增强机理 |
| 2.3.7 催化剂制备条件考察 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 无定形Al_2O_3修饰氧缺陷纳米TiO_2的制备及其光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 催化剂的制备 |
| 3.2.2 催化剂的表征 |
| 3.2.3 可见光催化活性测试 |
| 3.2.4 光催化活性物种的分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌与结构分析 |
| 3.3.2 表面化学分析 |
| 3.3.3 能带结构分析 |
| 3.3.4 光致发光光谱分析 |
| 3.3.5 可见光活性测试 |
| 3.3.6 光催化活性增强机理 |
| 3.3.7 催化剂制备条件考察 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述与选题 |
| 1.1 绪论 |
| 1.2 二氧化钛简介 |
| 1.2.1 二氧化钛的晶体结构 |
| 1.2.2 二氧化钛的能带结构 |
| 1.2.3 二氧化钛的光催化原理 |
| 1.3 二氧化钛的制备方法 |
| 1.3.1 TiO_2的工业化制法 |
| 1.3.2 TiO_2的实验室制法 |
| 1.4 二氧化钛的应用 |
| 1.4.1 废水处理领域 |
| 1.4.2 抗菌材料领域 |
| 1.4.3 新能源领域 |
| 1.4.4 其他精细化工领域 |
| 1.5 二氧化钛光催化特性 |
| 1.5.1 光生电子空穴对的分离 |
| 1.5.2 晶粒尺寸对光催化的影响 |
| 1.5.3 比表面积对光催化的影响 |
| 1.5.4 TiO_2实际应用需要解决的问题 |
| 1.6 TiO_2纳米化 |
| 1.7 TiO_2掺杂改性 |
| 1.7.1 贵金属修饰改性 |
| 1.7.2 元素掺杂改性 |
| 1.7.3 半导体复合改性 |
| 1.7.4 表面光敏化改性 |
| 1.7.5 表面酸化改性 |
| 1.8 TiO_2负载化 |
| 1.8.1 负载体种类 |
| 1.8.2 分子筛简介 |
| 1.8.3 负载型TiO_2制备方法 |
| 1.9 本论文选题意义及主要工作 |
| 1.9.1 本文选题意义 |
| 1.9.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验原料、仪器及性能表征手段 |
| 2.1 实验药品及设备 |
| 2.1.1 实验所用药品 |
| 2.1.2 实验所用仪器 |
| 2.2 实验流程 |
| 2.3 材料表征手段 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.4 傅里叶红外光谱分析(FT-IR) |
| 2.3.5 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis) |
| 2.3.6 荧光发射光谱分析(PL) |
| 2.3.7 磁学性质测定(VSM) |
| 2.4 光催化剂性能评价 |
| 2.4.1 光催化降解实验 |
| 2.4.2 光催化材料稳定性试验 |
| 第三章 溶胶凝胶水热法制备纳米TiO_2光催化剂 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 溶胶凝胶水热法制备纳米TiO_2 |
| 3.3 制备工艺条件优化 |
| 3.3.1 前驱体水量对产物光催化性能的影响 |
| 3.3.2 前驱体碱度对产物光催化性能的影响 |
| 3.3.3 水热时间对产物光催化性能的影响 |
| 3.3.4 水热温度对产物光催化性能的影响 |
| 3.4 TiO_2样品表征与评价 |
| 3.4.1 X射线衍射分析 |
| 3.4.2 紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 3.4.3 扫描电镜分析 |
| 3.4.4 透射电镜分析 |
| 3.4.5 光催化降解实验性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 TiO_2光催化剂掺杂改性及负载化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 N掺杂改性TiO_2的制备及光催化性能研究 |
| 4.2.1 N掺杂改性TiO_2样品的制备 |
| 4.2.2 N掺杂改性TiO_2样品的XRD表征 |
| 4.2.3 N掺杂改性TiO_2样品的FTIR表征 |
| 4.2.4 N掺杂改性TiO_2样品的UV-Vis表征 |
| 4.2.5 N掺杂改性TiO_2样品的光催化性能测试 |
| 4.3 分子筛负载TiO_2的制备及光催化性能研究 |
| 4.3.1 分子筛负载TiO_2样品的制备 |
| 4.3.2 分子筛负载TiO_2样品的XRD表征 |
| 4.3.3 分子筛负载TiO_2样品的FTIR表征 |
| 4.3.4 分子筛负载TiO_2样品的TEM表征 |
| 4.3.5 分子筛负载TiO_2材料的光催化性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 磁性SSZ-13 分子筛负载TiO_2复合光催化剂 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TiO_2/磁性SSZ-13 分子筛的制备 |
| 5.3 TiO_2/磁性SSZ-13 分子筛的结构形貌表征 |
| 5.3.1 XRD表征和分析 |
| 5.3.2 FT-IR表征和分析 |
| 5.3.3 SEM和 TEM表征和分析 |
| 5.4 TiO_2/磁性SSZ-13 分子筛的性能表征 |
| 5.4.1 VSM表征和分析 |
| 5.4.2 UV-Vis表征和分析 |
| 5.4.3 PL表征和分析 |
| 5.5 TiO_2/磁性SSZ-13 分子筛的催化及回收实验 |
| 5.5.1 光催化性能评价实验 |
| 5.5.2 磁回收性能实验 |
| 5.5.3 光催化剂稳定性实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）微波水热法制备硫、锆和硫-锆掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 TiO_2光催化剂概述 |
| 1.1.1 TiO_2光催化剂晶型结构 |
| 1.1.2 TiO_2光催化机理 |
| 1.1.3 TiO_2光催化剂的制备方法 |
| 1.1.3.1 溶胶—凝胶法 |
| 1.1.3.2 水热法 |
| 1.1.3.3 微波水热合成法 |
| 1.1.3.4 液相沉积法法 |
| 1.1.4 离子掺杂改性TiO_2光催化剂 |
| 1.1.4.1 金属离子掺杂 |
| 1.1.4.2 非金属离子掺杂 |
| 1.1.4.3 共掺杂 |
| 1.1.4.4 S和 Zr元素掺杂改性TiO_2 催化剂的研究进展 |
| 1.1.5 改性TiO_2光催化剂的其他方法 |
| 1.1.6 TiO_2光催化剂的应用 |
| 1.1.6.1 环境净化方面的应用 |
| 1.1.6.2 抗菌消炎 |
| 1.1.6.3 能源方面的应用 |
| 1.1.6.4 纸制品 |
| 1.1.6.5 建筑材料与化妆品 |
| 1.2 微波化学 |
| 1.2.1 微波化学简介 |
| 1.2.2 微波在有机合成中的应用 |
| 1.2.3 微波在无机合成中的应用 |
| 1.2.4 微波在分析化学中的应用 |
| 1.2.5 微波水热法制备TiO_2的研究进展 |
| 1.3 选题的依据以及课题内容、意义 |
| 1.3.1 选题依据以及课题内容 |
| 1.3.2 课题意义 |
| 1.4 本文创新点 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验内容 |
| 2.3.1 微波水热法制备掺杂型TiO_2光催化剂 |
| 2.3.2 TiO_2光催化剂催化活性及稳定性实验 |
| 2.4 掺杂型TiO_2光催化剂的结构分析及表征 |
| 2.4.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.2 扫描电子显微镜与能谱分析(FESEM与 EDS) |
| 2.4.3 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4.4 N_2吸附-脱附分析 |
| 2.4.5 热分析 |
| 2.4.6 紫外可见漫反射光谱分析(UV-Vis) |
| 2.4.7 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR) |
| 2.4.8 荧光光谱分析(PL和PEL) |
| 第三章 硫掺杂TiO_2光催化剂的制备及其光催化活性 |
| 3.1 TiO_2-S光催化剂的制备 |
| 3.2 TiO_2-S催化剂的光催化活性 |
| 3.2.1 S掺杂量对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.2.2 微波水热合成功率对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.2.3 微波水热合成温度对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.2.4 微波水热合成时间对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.2.5 煅烧温度对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.2.6 煅烧时间对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.3 降解条件对TiO_2-S光催化活性的影响 |
| 3.3.1 微波、超声强化TiO_2-S光催化活性 |
| 3.3.2 TiO_2-S在可见光下的光催化活性 |
| 3.3.3 TiO_2-S的稳定性测试 |
| 3.4 TiO_2-S光催化剂的表征结果 |
| 3.4.1 FESEM以及EDS分析 |
| 3.4.2 XPS分析 |
| 3.4.3 TG-DTG 分析 |
| 3.4.4 N_2吸附-脱附分析 |
| 3.4.5 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis) |
| 3.4.6 荧光光谱分析(PL和PEL) |
| 3.5 小结 |
| 第四章 锆掺杂TiO_2光催化剂的制备及其光催化活性 |
| 4.1 TiO_2-Zr光催化剂的制备 |
| 4.2 TiO_2-Zr光催化剂的催化活性 |
| 4.2.1 Zr掺杂量对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.2.2 微波水热合成功率对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.2.3 微波水热合成温度对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.2.4 微波水热合成时间对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.2.5 煅烧温度对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.2.6 煅烧时间对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.3 降解条件对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
| 4.3.1 微波、超声强化TiO_2-Zr的光催化活性 |
| 4.3.2 TiO_2-Zr在可见光下的光催化活性 |
| 4.3.3 TiO_2-Zr光催剂稳定性实验 |
| 4.4 TiO_2-Zr光催化剂的表征结果 |
| 4.4.1 FESEM分析 |
| 4.4.2 XPS分析 |
| 4.4.3 TG-DTG分析 |
| 4.4.4 N_2吸附-脱附分析 |
| 4.4.5 紫外-可见吸收光谱分析(UV-Vis) |
| 4.4.6 荧光光谱分析(PL和PEL) |
| 4.5 小结 |
| 第五章 锆-硫共掺杂TiO_2光催化剂的制备及其光催化活性 |
| 5.1 TiO_2-Zr-S光催化剂的制备 |
| 5.2 TiO_2-Zr-S光催化剂的催化活性 |
| 5.2.1 锆和硫掺杂量对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.2.2 微波水热合成功率对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.2.3 微波水热合成温度对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.2.4 微波水热合成时间对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.2.5 煅烧温度对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.2.6 煅烧时间对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.3 降解条件对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
| 5.3.1 微波、超声对TiO_2-Zr-S的强化作用 |
| 5.3.2 TiO_2-Zr-S在可见光下的光催化活性 |
| 5.3.3 TiO_2-Zr-S光催剂稳定性实验 |
| 5.4 TiO_2-Zr-S光催化剂的表征结果 |
| 5.4.1 FESEM分析 |
| 5.4.2 XPS分析 |
| 5.4.3 TG-DTG分析 |
| 5.4.4 N_2吸附-脱附分析 |
| 5.4.5 紫外-可见吸收光谱分(UV-Vis ) |
| 5.4.6 荧光光谱分析(PL和PEL) |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）锆硅渣吸附水中几种重金属离子和负载纳米TiO2的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧氯化锆生产过程副产锆硅渣的性质及综合利用现状 |
| 1.2.1 氧氯化锆生产工艺与锆硅渣的产生 |
| 1.2.2 锆硅渣的组成和性质 |
| 1.2.3 锆硅渣综合利用现状与存在问题 |
| 1.2.3.1 锆硅渣的处理 |
| 1.2.3.2 锆硅渣的综合利用现状及存在问题 |
| 1.3 重金属离子对水体的污染及其治理 |
| 1.3.1 重金属污染物种类和污染现状 |
| 1.3.1.1 污染物种类 |
| 1.3.1.2 污染现状 |
| 1.3.2 重金属离子废水的处理技术 |
| 1.3.2.1 化学沉淀法 |
| 1.3.2.2 离子交换法 |
| 1.3.2.3 电化学法 |
| 1.3.2.4 膜分离法 |
| 1.3.2.5 生物处理法 |
| 1.3.2.6 吸附法 |
| 1.4 纳米TiO_2 光催化剂在水污染治理中的应用 |
| 1.4.1 TiO_2 的结构和性质 |
| 1.4.2 纳米TiO_2 光催化剂去除水中污染物的研究 |
| 1.4.3 矿物负载纳米TiO_2 复合光催化剂的研究 |
| 1.4.3.1 常用的非金属矿物载体 |
| 1.4.3.2 负载纳米TiO_2 用矿物载体的未来发展 |
| 1.5 本论文选题意义及主要研究内容 |
| 第二章 原料、试剂与研究方法 |
| 2.1 原料和试剂 |
| 2.1.1 原料 |
| 2.1.1.1 锆硅渣原料组成和提纯工艺 |
| 2.1.1.2 锆硅渣提纯物的物相和结构特性 |
| 2.1.1.3 颗粒粒度及形态 |
| 2.1.2 试剂 |
| 2.2 仪器和设备 |
| 2.3 技术路线 |
| 2.3.1 ZSR-P吸附水中Pb~(2+)和Cd~(2+) |
| 2.3.2 ZSR-P改性及吸附水中Cr(Ⅵ) |
| 2.3.3 ZSR-P/纳米TiO_2 复合光催化剂的制备 |
| 2.3.4 水泥固化含重金属离子ZSR-P的试验研究 |
| 2.4 测试与表征方法 |
| 2.4.1 水中重金属离子浓度测试 |
| 2.4.1.1 电感耦合等离子体-发射光谱法测定水中Pb~(2+)和Cd~(2+)浓度 |
| 2.4.1.2 二苯碳酰二肼分光光度法测定水中Cr(VI)浓度 |
| 2.4.2 ZSR-P吸附重金属离子吸附效果评价 |
| 2.4.2.1 去除率与吸附量的计算 |
| 2.4.2.2 吸附动力学 |
| 2.4.2.3 等温吸附模型 |
| 2.4.3 ZSR-P改性效果评价 |
| 2.4.3.1 润湿接触角 |
| 2.4.3.2 分散度 |
| 2.4.3.3 表面羟基量测试 |
| 2.4.3.4 Zeta电位测试 |
| 2.4.4 ZSR-P/纳米TiO_2 复合光催化剂性能表征 |
| 2.4.5 材料结构表征和机理研究 |
| 2.4.5.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.4.5.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 2.4.5.3 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 2.4.5.4 比表面积分析(BET)分析 |
| 2.4.5.5 X射线光电子能谱仪(XPS)分析 |
| 2.4.5.6 傅里叶红外光谱仪(FTIR)分析 |
| 2.4.5.7 X射线荧光光谱仪(XRF)分析 |
| 第三章 锆硅渣吸附水中Pb~(2+)和Cd~(2+)及其机理研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 锆硅渣吸附水中Pb~(2+)的行为和机理 |
| 3.2.1 吸附过程各因素的影响 |
| 3.2.1.1 溶液pH值的影响 |
| 3.2.1.2 溶液温度的影响 |
| 3.2.1.3 吸附时间的影响 |
| 3.2.1.4 吸附剂用量的影响 |
| 3.2.1.5 Pb~(2+)初始浓度的影响 |
| 3.2.2 锆硅渣吸附水中Pb~(2+)动力学和等温吸附行为 |
| 3.2.2.1 吸附动力学模型 |
| 3.2.2.2 吸附等温线 |
| 3.2.3 锆硅渣吸附水中Pb~(2+)机理研究 |
| 3.2.3.1 Pb~(2+)在ZSR-P颗粒吸附位置分析 |
| 3.2.3.2 锆硅渣吸附Pb~(2+)性质 |
| 3.2.3.3 ZSR-P吸附Pb~(2+)作用模型 |
| 3.3 锆硅渣吸附水中Cd~(2+)的的行为和机理 |
| 3.3.1 吸附过程各因素的影响 |
| 3.3.1.1 溶液温度的影响 |
| 3.3.1.2 吸附时间的影响 |
| 3.3.1.3 吸附剂用量的影响 |
| 3.3.1.4 Cd~(2+)初始浓度的影响 |
| 3.3.1.5 溶液pH值的影响 |
| 3.3.2 锆硅渣吸附水中Cd~(2+)动力学和等温吸附行为 |
| 3.3.2.1 吸附动力学模型 |
| 3.3.2.2 吸附等温线 |
| 3.3.3 锆硅渣吸附Cd~(2+)机理研究 |
| 3.3.3.1 Cd~(2+)在ZSR-P颗粒吸附位置分析 |
| 3.3.3.2 ZSR-P吸附Cd~(2+)的作用性质 |
| 3.3.3.3 ZSR-P吸附Cd~(2+)作用模型 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 锆硅渣表面改性及对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 CTAB改性ZSR-P试验研究 |
| 4.2.1 改性条件的影响 |
| 4.2.1.1 温度的影响 |
| 4.2.1.2 pH值的影响 |
| 4.2.1.3 改性时间的影响 |
| 4.2.1.4 改性剂用量的影响 |
| 4.2.2 改性效果和机理 |
| 4.2.2.1 改性ZSR-P的表面ζ电位及对吸附Cr(Ⅵ)的影响 |
| 4.2.2.2 改性ZSR-P表面羟基数测试 |
| 4.2.2.3 CTAB改性ZSR-P的作用机理 |
| 4.3 改性ZSR-P吸附水中Cr(Ⅵ)的研究 |
| 4.3.1 吸附工艺参数的影响和吸附效果 |
| 4.3.1.1 改性ZSR-P用量的影响 |
| 4.3.1.2 溶液温度的影响 |
| 4.3.1.3 溶液pH值的影响 |
| 4.3.1.4 吸附时间的影响 |
| 4.3.1.5 Cr(Ⅵ)初始浓度的影响 |
| 4.3.2 改性ZSR-P吸附Cr(Ⅵ)动力学和等温吸附行为 |
| 4.3.2.1 吸附动力学模型 |
| 4.3.2.2 吸附等温线 |
| 4.3.3 CTAB改性ZSR-P吸附Cr(Ⅵ)机理研究 |
| 4.3.3.1 吸附位置分析 |
| 4.3.3.2 与Cr(Ⅵ)自身沉淀的对比 |
| 4.3.3.3 N_2 吸附-脱附等温线的对比 |
| 4.3.3.4 红外光谱分析 |
| 4.3.3.5 XPS的对比 |
| 4.3.3.6 作用模型 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 锆硅渣负载纳米TiO_2 复合光催化剂的制备与表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 溶胶-凝胶法制备ZSR-P/纳米TiO_2 复合光催化剂试验研究 |
| 5.2.1 制备工艺因素的影响 |
| 5.2.1.1 TBOT添加量的影响 |
| 5.2.1.2 乙醇与水比例的影响 |
| 5.2.1.3 搅拌时间的影响 |
| 5.2.1.4 焙烧温度的影响 |
| 5.2.1.5 焙烧时间的影响 |
| 5.2.2 ZSR-P/TiO_2 复合光催化剂降解甲基橙性能研究 |
| 5.2.2.1 ZSR-P/TiO_2 不同用量下的降解效果 |
| 5.2.2.2 不同甲基橙浓度下的降解效果 |
| 5.2.2.3 复合光催化剂循环次数的影响 |
| 5.3 ZSR-P/TiO_2 复合光催化剂的组分与结构 |
| 5.3.1 物相和化学组成 |
| 5.3.2 SEM和 TEM分析 |
| 5.3.3 N_2 吸附-脱附曲线和孔结构变化 |
| 5.4 ZSR-P负载纳米TiO_2 性质和机理研究 |
| 5.4.1 红外光谱分析 |
| 5.4.2 XPS分析 |
| 5.4.3 ZSR-P负载纳米TiO_2 作用的机理 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 ZSR-P水泥固化及对重金属离子的稳定行为 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 ZSR-P水泥固化体中重金属离子的浸出行为 |
| 6.2.1 中性浸出液中重金属离子的浸出 |
| 6.2.2 酸性浸出液中重金属离子的浸出 |
| 6.3 ZSR-P水泥固化体的力学性能 |
| 6.3.1 ZSR-P水泥固化体的抗压强度 |
| 6.3.2 ZSR-P水泥固化体的抗折强度 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）三元纳米TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 二氧化钛光催化原理 |
| 1.3 二氧化钛的制备方法 |
| 1.3.1 溶胶凝胶法 |
| 1.3.2 水热法 |
| 1.3.3 水解法 |
| 1.3.4 微乳液法 |
| 1.4 二氧化钛的改性研究 |
| 1.4.1 非金属掺杂 |
| 1.4.2 金属离子掺杂 |
| 1.4.3 表面光敏化 |
| 1.4.4 贵金属沉积 |
| 1.4.5 半导体复合 |
| 1.5 研究内容与技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 1.6 研究意义与创新点 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 创新点 |
| 第二章 TiO_2 的制备及其光催化降解性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验器材 |
| 2.2.1 实验药品和试剂 |
| 2.2.2 实验设备和表征设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 TiO_2 凝胶的制备 |
| 2.3.2 TiO_2 粉体的制备 |
| 2.3.3 紫外光下光催化性能评价 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 表征及分析 |
| 2.4.2 凝胶时间影响因素的探究 |
| 2.4.3 光催化降解实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 GO/TiO_2 的制备及其光催化降解性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验器材 |
| 3.2.1 实验药品和试剂 |
| 3.2.2 实验设备和表征设备 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 GO/TiO_2 的制备 |
| 3.3.2 紫外光下光催化性能测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 表征及分析 |
| 3.4.2 光催化降解实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Fe_3O_4/GO/TiO_2 的制备及其光催化降解性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验器材 |
| 4.2.1 实验药品和试剂 |
| 4.2.2 实验设备和表征设备 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 Fe_3O_4/GO/TiO_2 的制备 |
| 4.3.2 紫外光下光催化降解MB性能测试 |
| 4.3.3 光催化降解实际废水测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 表征及分析 |
| 4.4.2 光催化降解实验 |
| 4.4.3 不同催化剂降解MB动力学研究 |
| 4.4.4 三元催化剂降解实际废水试验 |
| 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 |
| 致谢 |
（7）改性纳米二氧化钛光催化处理造纸废水的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 纳米二氧化钛光催化研究进展 |
| 1.1.1 纳米二氧化钛的特点 |
| 1.1.2 纳米二氧化钛光催化原理 |
| 1.1.3 纳米二氧化钛光催化剂的应用 |
| 1.1.4 纳米二氧化钛的制备方法 |
| 1.1.5 影响二氧化钛光催化降解效率的因素 |
| 1.1.6 纳米二氧化钛的改性 |
| 1.2 造纸废水处理研究进展 |
| 1.2.1 造纸废水的来源和特点 |
| 1.2.2 造纸废水处理技术现状 |
| 1.3 二氧化钛光催化技术在造纸废水处理中的应用 |
| 1.4 本论文研究内容和意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 2 铈氟掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备及其表征 |
| 2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2 溶胶-凝胶法制备铈氟掺杂纳米二氧化钛光催化剂 |
| 2.2.1 催化剂制备工艺的优化 |
| 2.2.2 催化剂的制备方法 |
| 2.3 催化剂光降解造纸废水性能检测 |
| 2.3.1 光降解造纸废水装置 |
| 2.3.2 光降解造纸废水步骤 |
| 2.3.3 造纸废水水质检测 |
| 2.4 正交实验结果 |
| 2.4.1 COD_(Cr)去除率的影响因素分析 |
| 2.4.2 色度去除率的影响因素分析 |
| 2.4.3 正交结果分析 |
| 2.5 最优配方催化剂的制备 |
| 2.6 催化剂的表征 |
| 2.6.1 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.6.2 透射电镜(TEM) |
| 2.6.3 扫描电镜与能谱仪(SEM/EDS) |
| 2.6.4 紫外可见分光光度计(UV-Vis) |
| 2.7 表征结果分析与讨论 |
| 2.7.1 XRD分析 |
| 2.7.2 TEM分析 |
| 2.7.3 SEM分析 |
| 2.7.4 EDS分析 |
| 2.7.5 UV-Vis分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 铈氟掺杂纳米二氧化钛光催化剂降解有机物性能测试 |
| 3.1 降解对象的选择 |
| 3.2 紫外可见光谱分析 |
| 3.3 铈氟掺杂纳米二氧化钛光催化降解有机物分析 |
| 3.3.1 光催化降解甲基橙 |
| 3.3.2 光催化降解苯酚 |
| 3.3.3 光催化降解二氨基二苯甲烷 |
| 3.3.4 光催化降解四氢呋喃 |
| 3.3.5 光催化降解甲苯 |
| 3.3.6 光催化降解邻苯二甲酸二丁酯 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 铈氟掺杂纳米二氧化钛颗粒处理造纸废水的应用 |
| 4.1 造纸废水水质 |
| 4.2 分析方法 |
| 4.3 废水处理实验步骤 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 造纸废水光降解的对比实验 |
| 4.4.2 催化剂加入量对废水处理效果的影响 |
| 4.4.3 废水初始pH值对处理效果的影响 |
| 4.4.4 光照时间的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 铈氟掺杂纳米二氧化钛薄膜处理造纸废水的研究 |
| 5.1 铈氟掺杂纳米二氧化钛薄膜的制备 |
| 5.2 铈氟掺杂纳米二氧化钛薄膜处理造纸废水的应用 |
| 5.2.1 废水初始pH值对薄膜处理废水效果的影响 |
| 5.2.2 光照时间对薄膜处理废水效果的影响 |
| 5.2.3 铈氟掺杂纳米二氧化钛薄膜重复利用次数测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 前景展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（8）以TiO2为基质复合氧化物功能材料的合成及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 TiO_2简介 |
| 1.2.1 TiO_2结构及性质 |
| 1.2.2 TiO_2的发展简介 |
| 1.2.3 TiO_2生产状况 |
| 1.3 TiO_2工业生产方法 |
| 1.3.1 硫酸法 |
| 1.3.2 氯化法 |
| 1.3.3 新工艺 |
| 1.4 TiO_2的应用 |
| 1.5 TiO_2的晶型控制 |
| 1.5.1 高温对晶体结构转变的影响 |
| 1.5.2 掺杂其它离子促进相转变 |
| 1.5.3 前驱体及溶剂对晶体结构的影响 |
| 1.5.4 TiO_2晶体结构形成机理分析 |
| 1.6 纳米 TiO_2简介 |
| 1.6.1 制备与合成 |
| 1.6.2 纳米 TiO_2的应用 |
| 1.7 TiO_2基复合材料 |
| 1.7.1 TiO_2基复合材料的制备方法 |
| 1.7.2 TiO_2-ZnO 复合紫外屏蔽材料 |
| 1.8 TiO_2光催化降解造纸废液介绍 |
| 1.8.1 造纸废水的组成 |
| 1.8.2 光催化降解造纸废水的优点 |
| 1.8.3 TiO_2光催化降解造纸废液面临的问题 |
| 1.9 本论文的研究内容、目的及意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 TiO_2-SnO_2复合氧化物的合成及性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 实验过程 |
| 2.2.3 样品分析与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同 Ti~(4+)和 Sn~(4+)摩尔反应配比对产物结构的影响 |
| 2.3.2 反应时间对产物结构的影响 |
| 2.3.3 尿素用量的影响 |
| 2.3.4 TiO_2-SnO_2复合氧化物形貌分析 |
| 2.3.5 EDAX 能谱 |
| 2.3.6 TiO_2-SnO_2复合氧化物的紫外吸收 |
| 2.3.7 合成机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 ZnO 包覆金红石型 TiO_2-SnO_2复合氧化物 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验用试剂及原料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 实验过程 |
| 3.2.4 样品分析与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 尿素用量的确定 |
| 3.3.2 反应摩尔配比对产物结构的影响 |
| 3.3.3 紫外-吸收光谱分析 |
| 3.3.4 产物扫描电镜(SEM)分析 |
| 3.3.5 EDAX 能谱分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Fe 掺杂 TiO_2复合物的制备研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要试剂 |
| 4.2.2 实验设备及主要仪器 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.2.4 分析与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 以尿素为沉淀剂制备 Fe 掺杂 TiO_2复合氧化物 |
| 4.3.2 以 NaOH 为沉淀剂制备 Fe 掺杂 TiO_2复合氧化物 |
| 4.3.3 以氨水为沉淀剂制备 Fe 掺杂 TiO_2复合氧化物 |
| 4.3.4 不同碱源制备纯 TiO_2 |
| 4.3.5 影响产物结构的机理分析 |
| 4.3.6 产物的紫外-吸收光谱分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 复合氧化物光催化降解应用研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验用试剂及原料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 实验过程 |
| 5.2.4 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 甲基橙溶液光催化降解 |
| 5.3.2 造纸废液光催化降解 |
| 5.3.3 光降解十二烷基苯磺酸钠 |
| 5.3.4 样品 XRD 分析 |
| 5.3.5 扫描电镜(SEM) |
| 5.3.6 EDAX 能谱分析 |
| 5.3.7 紫外-吸收光谱图 |
| 5.3.8 光催化降解机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）空心纳米结构TiO2的设计、可控制备及相关性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 致谢 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 TiO_2的晶体结构 |
| 1.2 TiO_2的能带结构 |
| 1.3 TiO_2纳米结构材料的制备方法 |
| 1.3.1 TiO_2纳米结构薄膜的制备方法 |
| 1.3.2 TiO_2纳米结构粉体的制备方法 |
| 1.4 TiO_2纳米材料的光催化性能 |
| 1.4.1 光催化原理 |
| 1.4.2 存在的问题与改性研究 |
| 1.5 TiO_2纳米材料的储锂性能 |
| 1.5.1 储锂机制 |
| 1.5.2 研究进展 |
| 1.6 本课题的选题依据与研究内容 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 TiO_2纳米管阵列的制备与光催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要化学试剂与实验仪器 |
| 2.2.2 样品制备 |
| 2.2.3 样品表征 |
| 2.2.4 光催化性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 物相与形貌 |
| 2.3.2 焙烧工艺参数的影响 |
| 2.3.3 光催化性能 |
| 2.3.4 微结构 |
| 2.3.5 光学性质 |
| 2.3.6 光催化性能探讨 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 TiO_2纳米管阵列储锂性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要化学试剂与实验仪器 |
| 3.2.2 样品表征 |
| 3.2.3 电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电化学性能 |
| 3.3.2 循环伏安谱 |
| 3.3.3 交流阻抗谱 |
| 3.3.4 热重分析 |
| 3.3.5 充放电后样品形貌 |
| 3.3.6 充放电机理与电化学性能差异的探讨 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 TiO_2多级空心纳米结构的制备与光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要化学试剂与实验仪器 |
| 4.2.2 样品制备 |
| 4.2.3 样品表征 |
| 4.2.4 光催化性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 物相与形貌 |
| 4.3.2 生长过程与形成机理 |
| 4.3.3 比表面积与孔道结构 |
| 4.3.4 光催化性能 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士学位期间发表的论文 |
（10）纳米微晶纤维素诱导TiO2纳米晶体及其复合物的可控制备和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2光催化机理 |
| 1.3 影响 TiO_2催化性能的因素 |
| 1.3.1 晶体结构 |
| 1.3.2 晶粒尺寸 |
| 1.3.3 表面结构 |
| 1.3.4 形貌 |
| 1.4 TiO_2的制备方法 |
| 1.4.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.2 水热法 |
| 1.4.3 水解法 |
| 1.4.4 沉淀法 |
| 1.4.5 气相法 |
| 1.5 提高 TiO_2光催化活性的方法 |
| 1.5.1 沉积贵金属 |
| 1.5.2 金属离子掺杂 |
| 1.5.3 半导体耦合 |
| 1.5.4 染料敏化 |
| 1.6 纳米微晶纤维素 |
| 1.7 立题依据与研究内容 |
| 1.8 本论文的创新之处 |
| 第二章 不同种纳米微晶纤维素诱导下 TiO_2的制备和表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要实验试剂和仪器设备 |
| 2.2.2 样品表征及光催化性能测试 |
| 2.2.3 样品制备 |
| 2.2.3.1 酸降解法制备 HNCC |
| 2.2.3.2 碱再生结合机械粉碎法制备 LNCC |
| 2.2.3.3 碱再生法制备 RNCC |
| 2.2.3.4 TiO_2纳米晶体的制备 |
| 2.3 结果和讨论 |
| 2.3.1 微晶纤维素的 TEM 分析 |
| 2.3.2 微晶纤维素的 XRD 分析 |
| 2.3.3 TiO_2样品的 TEM 分析 |
| 2.3.4 TiO_2样品的 XRD 分析 |
| 2.3.5 原理分析 |
| 2.3.6 方形和花状 TiO_2粒子的形成过程 |
| 2.3.7 光催化性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 反应条件对 TiO_2纳米晶体结构和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要实验试剂和仪器设备 |
| 3.2.2 样品的表征 |
| 3.2.3 TiO_2纳米晶体的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 反应温度和时间对 TiO_2结构和性能的影响 |
| 3.3.1.1 TEM 分析 |
| 3.3.1.2 XRD 分析 |
| 3.3.1.3 光催化活性分析 |
| 3.3.2 TiCl4的浓度对 TiO_2结构和性能的影响 |
| 3.3.2.1 TiO_2样品的 TEM 分析 |
| 3.3.2.2 TiO_2样品的 XRD 分析 |
| 3.3.2.3 光催化活性表征 |
| 3.3.3 原理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 添加剂对 TiO_2纳米晶体结构和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要实验试剂和仪器设备 |
| 4.2.2 样品的表征 |
| 4.2.3 样品制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 无机酸对 TiO_2结构和催化活性的影响 |
| 4.3.1.1 TEM 和 SEM 表征 |
| 4.3.1.2 原理分析 |
| 4.3.1.3 XRD 分析 |
| 4.3.1.4 样品比表面积测试(BET 法) |
| 4.3.1.5 光催化活性研究 |
| 4.3.2 表面活性剂对 TiO_2结构和催化活性的影响 |
| 4.3.2.1 TEM 表征 |
| 4.3.3.2 XRD 表征 |
| 4.3.3.4 光催化活性表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Ag/TiO_2纳米复合物的制备和性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 主要实验试剂和仪器设备 |
| 5.2.2 样品的表征 |
| 5.2.3 抗菌性能表征 |
| 5.2.3.1 细菌菌悬液的配制 |
| 5.2.3.2 抑菌圈表征 |
| 5.2.4 样品制备 |
| 5.2.4.1 光还原法 |
| 5.2.4.2 化学还原法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 光还原法 |
| 5.3.1.1 反应机理 |
| 5.3.1.2 TEM 分析 |
| 5.3.1.3 XRD 分析 |
| 5.3.2 化学还原法 |
| 5.3.2.1 反应机理 |
| 5.3.2.2 TEM 分析 |
| 5.3.3 HRTEM 分析 |
| 5.3.4 XPS 分析 |
| 5.3.5 光催化性能分析 |
| 5.3.6 抗菌性能表征 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 TiO_2纳米晶体的负载 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 主要实验试剂和仪器设备 |
| 6.2.2 样品的表征 |
| 6.3 TiO_2/PET 杂化纤维的制备与表征 |
| 6.3.1 PET 无纺布预处理 |
| 6.3.1.1 等离子体表面处理 |
| 6.3.1.2 碱减量法 |
| 6.3.2 TiO_2/PET 的制备 |
| 6.3.3 结果与讨论 |
| 6.3.3.1 FE-SEM 和 EDS 分析 |
| 6.3.3.2 XRD 分析 |
| 6.3.3.3 红外光谱和拉曼光谱分析 |
| 6.3.3.4 热失重分析 |
| 6.3.3.5 光催化性能表征 |
| 6.3.3.6 稳定性和耐久性测试 |
| 6.4 TiO_2/GF 复合材料的制备和表征 |
| 6.4.1 样品制备 |
| 6.4.1.1 GF 预处理 |
| 6.4.1.2 TiO_2/GF 光催化性能表征 |
| 6.4.2 结果与讨论 |
| 6.4.2.1 FE-SEM 和 EDS 分析 |
| 6.4.2.2 XRD 结果分析 |
| 6.4.2.3 光催化性能测试 |
| 6.4.2.4 耐久性测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、纳米晶TiO_2与市售TiO_2光催化降解制浆废水的性能比较（论文参考文献）
- [1]TiO2/MnFe2O4纳米纤维的制备及光催化性能研究[D]. 张佳佳. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [2]Al改性对氧缺陷纳米TiO2光催化性能的影响研究[D]. 苗宁. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [3]纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究[D]. 任轶轩. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]微波水热法制备硫、锆和硫-锆掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性的研究[D]. 易云莉. 云南师范大学, 2020(01)
- [5]锆硅渣吸附水中几种重金属离子和负载纳米TiO2的研究[D]. 陈婉婷. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [6]三元纳米TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究[D]. 张江灵. 安徽工业大学, 2019(02)
- [7]改性纳米二氧化钛光催化处理造纸废水的研究[D]. 刘苗. 陕西科技大学, 2016(02)
- [8]以TiO2为基质复合氧化物功能材料的合成及应用研究[D]. 王元瑞. 吉林大学, 2013(08)
- [9]空心纳米结构TiO2的设计、可控制备及相关性能研究[D]. 陈公德. 合肥工业大学, 2013(S1)
- [10]纳米微晶纤维素诱导TiO2纳米晶体及其复合物的可控制备和性能研究[D]. 彭新艳. 华南理工大学, 2013(11)