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TiO_2纳米管阵列光电催化降解有机物及分解水的研究
中文名称: TiO_2纳米管阵列光电催化降解有机物及分解水的研究
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论文编号: 4143394收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Photoelectrocatalytic Degradation of Organic Pollutant and Water Splitting Using TiO_2 Nanotube Arrays
学位类型: 博士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 环境科学
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 二氧化钛纳米管 光电催化 薄层反应器 四环素 染料 CdS
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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论文摘要: 纳米TiO_2半导体材料光/电催化降解有机物(略)一直是环境领域的研究热点.然而几个关键问题严重制约了TiO_2纳米粉体光/电催化技术的广泛应用:即TiO_2的可见光响应、催化剂表面的光生电荷复合和催化剂的有效搭载问题.论文(略)技术在电极基体上制备了一层TiO_2纳米管阵列(TNAs)薄膜材料,由于所制备的TiO_2纳米管能够整齐有序地排列在电极基底上,因而光生载流子传输速率快,电荷复合低,能够表(略)电催化性能.论文研究了这种新型TiO_2纳米管阵列电极的制备、形成机理和光电催化降解污染物性能,并在此研究基础上,设计了一种新型的光电催化薄层反应器,用于有机污染物的高效处理,同时制备了可见光响应的TiO_2纳米管阵列复合电极,应用于(略)化和产氢. TiO_2纳米管阵列的形态结构.阳极氧化电位、电解质、反应时间因素等影响着TNAs的形态结构.在氢氟酸水溶液电解质中,控制阳极氧化电位5-20 V,反应时间60min可以获得管径20-100 nm,管长300-800nm TNAs;在含(略)氟电解质中,控制阳极氧化电位20 V,反应时间8h,可以得到1.5μm长的TNAs;在...
TiO_2-based semiconductor materials have been attracted much attention (omitted)of organic compounds deg(omitted)nd water splitting. However, some critical shortcomings limit the practical application of tr(omitted)TiO_2 nanoparticles, including poor visible light response, high recombination rate and no effective support(omitted)fore, a kind of self-organised TiO_2 nanotube arrays (TNAs) electrode was prepared by anodization method to overcome such drawbacks. The(omitted)promising photocatalystic prop...
目录:
缩略词语第7-8页
摘要第8-10页
Abstract第10-11页
第1章 绪论第12-36页
  ·研究背景第12页
  ·纳米TiO_2 的性能以及光催化机理概述第12-16页
    ·TiO_2 的基本性质第12-13页
    ·TiO_2 的能带结构第13-14页
    ·TiO_2 催化机理第14-16页
  ·纳米TiO_2 的制备第16-23页
    ·纳米TiO_2 颗粒第16-18页
    ·纳米有序结构TiO_2第18-23页
      ·TiO_2 纳米线第18-19页
      ·TiO_2 纳米棒第19-22页
      ·TiO_2 纳米管第22-23页
  ·纳米 TiO_2 的改性第23-29页
    ·贵金属沉积第23-24页
    ·非金属掺杂第24-26页
    ·复合半导体第26-29页
    ·染料敏化第29页
  ·纳米TiO_2 光催化剂的应用第29-32页
  ·问题提出第32-34页
  ·研究内容第34-36页
    ·研究内容第34-35页
    ·研究路线第35-36页
第2章 实验部分第36-43页
  ·实验仪器和试剂第36-38页
    ·主要仪器与设备第36页
    ·主要药品与试剂第36-38页
  ·TiO_2 纳米管阵列的制备方法第38-40页
    ·电解质的准备第38页
    ·钛基TiO_2 纳米管阵列电极的制备第38-39页
    ·玻璃基TiO_2 纳米管阵列电极的制备第39-40页
  ·TiO_2 纳米管阵列电极光电性能测试第40-41页
  ·CdS 复合TiO_2 纳米管阵列电极的制备第41页
  ·光电催化降解染料废水的测试方法第41-43页
    ·实验装置第41-42页
    ·模拟废水配制和分析方法第42-43页
第3章 TiO_2 纳米管阵列的制备及其形成机制第43-71页
  ·引言第43页
  ·实验部分第43页
    ·使用的仪器第43页
    ·制备方法第43页
  ·TiO_2 纳米管阵列的形貌结构及其形成机制第43-62页
    ·电解质对钛基TiO_2 纳米管阵列的形貌结构的影响第43-50页
    ·阳极氧化电位对钛基TiO_2 纳米管阵列的形貌结构的影响第50-54页
    ·玻璃基底TiO_2 纳米管阵列的形貌结构第54-56页
    ·TiO_2 纳米管阵列的结构参数分析第56-57页
    ·TiO_2 纳米管阵列的形成机理第57-62页
  ·TiO_2 纳米管阵列的XRD 分析第62-65页
    ·煅烧温度对TiO_2 纳米管阵列晶格结构的影响分析第62-63页
    ·不同电解质制备的TiO_2 纳米管阵列的XRD 分析第63-64页
    ·玻璃基TiO_2 纳米管阵列的XRD 分析第64-65页
  ·TiO_2 纳米管阵列的EDX 和XPS 分析第65-66页
  ·TiO_2 纳米管阵列的漫反射光谱(DRS)分析第66-67页
  ·TiO_2 纳米管阵列的电化学性能第67-70页
    ·TiO_2 纳米管阵列的I-V 特性分析第68-69页
    ·不同管径TiO_2 纳米管阵列的I-V 曲线比较第69-70页
  ·本章小结第70-71页
第4章 TiO_2 纳米管阵列电极光电催化降解有机污染物的性能第71-82页
  ·引言第71页
  ·实验部分第71页
  ·预实验第71-74页
    ·AO-7 紫外-可见标准曲线的测定第71-72页
    ·支持电解质浓度对光电催化作用的影响第72-73页
    ·光强对光电催化作用的影响第73-74页
  ·TiO_2 纳米管阵列电极降解AO7 影响因素与结果讨论第74-80页
    ·非光电催化过程对AO-7 降解的影响第74-75页
    ·煅烧温度对AO-7 降解的影响第75-76页
    ·外加偏压对AO-7 降解的影响第76-77页
    ·初始pH 值对AO-7 降解的影响第77-78页
    ·动力学分析第78-79页
    ·总有机碳(TOC)的去除效果第79-80页
    ·TiO_2 纳米管阵列电极稳定性能的测试第80页
  ·本章小结第80-82页
第5章 基于TiO_2 纳米管阵列电极的光电催化反应器的设计及应用第82-95页
  ·引言第82页
  ·光电催化薄层反应器的设计思路第82-83页
  ·基于TiO_2 纳米管阵列电极的光电催化薄层反应器的设计第83-86页
  ·光电催化薄层反应器降解四环素废水的性能第86-94页
    ·实验准备第86-87页
    ·对照实验第87-88页
    ·TiO_2 纳米管阵列电极降解四环素的影响因素第88-90页
    ·薄层反应器和传统反应器降解四环素的比较第90-92页
    ·薄层反应器处理高浓度四环素废水第92-93页
    ·薄层反应器的稳定性测试第93-94页
  ·本章小结第94-95页
第6章 可见光响应型CdS/TiO_2 纳米管阵列的制备及光电特性第95-108页
  ·钛基CdS/TiO_2 纳米管阵列复合电极第95-98页
    ·形貌和结构表征第95-98页
    ·DRS 表征第98页
  ·导电玻璃基CdS/TiO_2 纳米管阵列复合电极第98-102页
    ·形貌和结构表征第99-100页
    ·EDX 和XPS 表征第100-101页
    ·UV-vis 表征第101-102页
  ·CdS/TiO_2 纳米管阵列复合电极的光电化学测试第102-104页
  ·CdS/TiO_2 纳米管阵列复合电极的光电催化分解水制氢性能第104页
  ·CdS/TiO_2 纳米管阵列复合电极的稳定性第104-106页
  ·CdS/TiO_2 纳米管阵列复合电极催化机理研究第106-107页
  ·本章小结第107-108页
第7章 结论和展望第108-111页
  ·主要结论第108-109页
  ·创新点第109-110页
  ·研究展望第110-111页
参考文献第111-126页
攻读博士学位期间发表的学术成果第126-129页
致谢第129-131页
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