一、纤维TiO_2的制备及光催化应用研究进展（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》文中研究表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。
胡金燕[2]（2020）在《纳米纤维基光催化复合材料的制备及其性能研究》文中研究说明印染废水具有成分复杂,色度大,难降解,毒性大等缺陷,未经处理排放将严重破坏大自然环境。当前,传统印染废水处理技术由于存在工艺复杂、设备占地面积大、易二次污染等问题极大限制了其使用范围。以半导体催化剂为核心的光催化氧化技术具有价格低廉、催化底物范围广、高效快速等优点,在废水处理环节存在极大的应用前景。然而,在实际使用过程中,催化剂颗粒容易聚集导致失去活性,而且催化剂回收再利用工艺复杂,限制了其大规模工业化应用。针对上述问题,本研究拟采用静电纺丝技术和生物培养法,制备多种纳米纤维基载体,原位负载光催化剂,并详细研究了所制备的纳米纤维基光催化复合材料催化去除染料废水的能力。主要包括:（1）利用静电纺丝技术制备了不同二氧化钛含量的聚乳酸/载银二氧化钛（PLA/Ag-TiO2）和聚乙烯醇/聚酰胺6/二氧化钛（PVA@PA6/TiO2）复合膜,并探究纳米纤维的微观形貌与催化剂负载前后的晶型结构变化。结果表明:利用静电纺丝技术能够成功制备出负载二氧化钛复合纳米纤维膜;通过扫描电镜观察发现纤维成型良好,直径较为均匀,光催化剂的加入对纳米纤维的形态并无明显影响;X射线衍射分析测试结果显示复合膜上的二氧化钛的晶型并未发生改变。（2）通过原位嵌入生长的方式制备负载二氧化钛的细菌纤维素复合材料（BC/TiO2）,采用等离子体改性和化学镀工艺在其表面沉积助催化剂纳米银,最终制备负载银和二氧化钛的细菌纤维素复合材料（Ag@BC/TiO2）。通过扫描电镜观察发现,TiO2可以自然嵌入到细菌纤维素的三维网状结构中,且化学镀能够将纳米银颗粒均匀沉积于细菌纤维素表面上。（3）二氧化钛/丙纶熔喷无纺布/细菌纤维素（TiO2-load PNBC）复合膜是通过抽滤浸渍法和生物培养法相结合制备而来。对TiO2-load PNBC复合膜进行形貌分析发现,细菌纤维素填充在丙纶无纺布表面和内部,而且TiO2颗粒被牢固包覆在两种纤维之间。（4）以亚甲基蓝、活性红等染料为催化底物,用300 W汞灯作为紫外光源,探究纳米纤维基光催化复合材料的光催化性能,还考察了底物溶液初始浓度,溶液pH值,重复使用次数等实验条件对光催化降解实验的影响。实验发现:在相同的反应时间（2h）内,制备的多种纳米纤维基光催化复合材料对于亚甲基蓝和活性红X-3B染料均具备良好的降解能力,且降解过程符合准一级动力学模型;复合材料的亚甲基蓝降解能力与溶液初始浓度呈负相关关系;在碱性条件下复合材料对染料的降解效果较好;重复性能实验发现制备的4种纳米纤维基光催化复合材料在多次使用后仍保持良好的催化降解能力。并且纳米纤维基复合材料的耐腐蚀性较好,多次使用不会对材料的结构与外观造成明显破坏。因此,纳米纤维基光催化复合材料既解决了纳米催化剂难以回收利用的问题,又具有比较好的光催化降解效果,对于光催化技术的工业化应用具有实际意义。
张瑾[3]（2020）在《多孔柔性TiO2-SiO2纳米纤维膜的结构调控及其性能研究》文中认为无机氧化物纳米纤维的结构调控及机械性能改善是目前研究的一个热点也是难点。由于纳米纤维的内部结构对材料性能有着至关重要的影响,因此目前具有多孔内部结构的无机氧化物纳米纤维已经有所制备,如中空纤维和“莲藕状”纤维等。具有多孔内部结构的纳米纤维有着较大的比表面积、更多的活性位点,丰富的内部空间以及更多异质界面,这些特性对材料的物化性能意义重大。多孔无机氧化物已经被广泛用于锂电池的电极材料,太阳能电池的光电极,光催化剂,传感器,药物缓释及组织工程等诸多领域。目前制备中空及“莲藕状”无机氧化物纳米纤维的方法主要有同轴静电纺（多流体静电纺）,硬模板法,控制加热过程的方法及微乳液静电纺丝法等。众多方法中,同轴静电纺（多流体静电纺）需要错综复杂的纺丝喷头,并且芯层溶剂的选择及纺丝过程中参数控制难度较大,纤维结构不稳定,不具有普遍适用性,硬模板法过程复杂且耗能,控制加热过程的方法不常见且不适用于制备复合无机氧化物纤维,与这些方法相比,微乳液静电纺为单针头静电纺,不需要特殊结构的喷丝头,简单易行,通用高效,可在煅烧后制备长度为几厘米的纳米纤维,因此得到广泛关注。TiO2因其储量丰富,价格低廉,无毒,环境友好,良好的抗化学和光腐蚀性,强大的氧化活性等诸多优点在众多无机氧化物中脱颖而出。SiO2因其良好的导热性,较高的强度,较大的比表面积,优异的热稳定性和耐化学性也已受到广泛关注。然而,无机氧化物纳米纤维膜的脆性是其致命的缺陷,改善无机氧化物纳米纤维膜的机械性能对于扩展其应用范围及提高其应用性能意义重大而深远。本文通过微乳液静电纺的方法制备了具有中空及“莲藕状”结构的TiO2及SiO2纳米纤维,通过改变前驱体溶液组成调控纤维内部结构,深入探讨微乳液静电纺对无机氧化物纳米纤维内部结构的调控机理,并将其应用于不同的领域,研究丰富的内部结构是否明显提高材料的应用性能。在此基础上,改善纤维膜的脆性,制备柔性无机氧化物纳米纤维膜,提高其应用性能。具体研究如下:（1）采用微乳液静电纺结合煅烧的方法制备了“莲藕状”TiO2纳米纤维,并通过调控前驱体溶液中连续相钛酸四正丁酯（TBT）与分散相石蜡油的比例调控纳米纤维的内部结构,将其作为锂离子电池的负极材料,探究纤维内部结构的变化对锂离子电池电化学性能的影响。结果表明纤维内部的孔为沿纤维轴向分布的通道结构,并且随着钛酸四正丁酯与石蜡油比例的增加,纤维内部的通道数逐渐增加,比表面积逐渐增大,电化学性能相比实心TiO2纳米纤维明显提高,显示了作为锂电负极材料的巨大潜力。（2）为了进一步调控TiO2纳米纤维的内部结构,确定采用微乳液静电纺能否制备中空纳米纤维,通过微乳液静电纺与煅烧的方法制备了中空TiO2纳米纤维,并将其分别在500,700,900°C的条件下煅烧,制得具有不同晶型的TiO2纳米纤维,探究其作为光催化剂光催化降解亚甲基蓝的性能。结果表明TiO2纳米纤维不仅具有中空结构,而且纤维壁上存在丰富的介孔结构,比起实心TiO2纳米纤维光催化性能显着提升,主要是由于较大的比表面积可以提供更多的活性位点,并且有利于提高电子-空穴的分离效率。（3）为了探究微乳液静电纺是否具有普遍适用性,以及其调控规律是否一致,通过微乳液静电纺的方法制备了“莲藕状”SiO2纳米纤维,并通过改变前驱体溶液中连续相正硅酸四乙酯（TEOs）与分散相石蜡油的比例调控SiO2纳米纤维内部结构,将其作为相变材料的支撑材料吸附五元脂肪酸制得定型相变材料。结果表明微乳液静电纺的方法具有普遍适用性,并且随着正硅酸四乙酯与石蜡油比例的减小,SiO2纤维内部通道数逐渐减少,其调控规律与TiO2纳米纤维一致,SiO2纳米纤维的比表面积也逐渐减小,其定型相变材料的热焓值降低。（4）上述制备的SiO2纳米纤维膜机械性能差,具有明显的脆性,限制了其广泛应用,制备柔软的SiO2纳米纤维膜迫在眉睫。因此结合微乳液静电纺的方法制备了具有一定柔软性的中空结构的SiO2纳米纤维,将其作为相变材料的支撑材料吸附五元脂肪酸制得定型相变材料。结果表明所制备的纳米纤维膜具有一定的柔韧性,经过一系列的折叠之后纤维没有明显折痕,并且定型相变材料的热焓值相比于上述SiO2纤维膜略有提高。（5）前两章所制备的TiO2纳米纤维机械性能较差,通过SiO2掺杂TiO2改善TiO2纳米纤维膜的机械性能已被证实为一种行之有效的方法。因此本文通过微乳液静电纺制备了具有介孔、“莲藕状”及中空等不同结构的柔性TiO2/SiO2复合纳米纤维膜,通过改变石蜡油的添加量调节连续相与分散相的比例进而调控纤维内部结构,并将其应用于染料吸附。结果表明随着石蜡油含量的增加,纤维内部经历了从介孔,“莲藕状”到中空结构的变化,其比表面积均在500 m2·g-1之上,显示了优异的吸附性能,并且TiO2/SiO2纳米纤维膜展示了良好的柔韧性。
陆亚超[4]（2020）在《静电纺丝制备TiO2纳米纤维光催化空气净化》文中研究表明随着世界工业文明的进程加快,大量污染物被排放在自然环境中,造成十分严峻的环境污染问题。半导体光催化氧化技术,因为可以利用太阳能和空气中的氧气进行有毒污染物的氧化分解而得到广泛关注。作为最具代表性的半导体光催化材料,TiO2因无法利用可见光且光生载流子易复合,导致其光催化活性不高。考虑到一维纳米材料具有优异的物理、化学、生物特性,以及纳米粉体TiO2难以回收利用。本论文采用静电纺丝技术制备高活性TiO2纳米纤维,并考察其光催化空气净化性能。具体研究内容如下:1、大比表面积TiO2纳米纤维:为增加普通TiO2纳米纤维的表面积从而提高其光催化活性,我们利用静电纺丝技术制备出TiO2纳米纤维,通过碱热处理使之转化为钛酸盐纳米片组装的纳米纤维,然后经过酸洗和煅烧操作,得到TiO2纳米片组装的纳米纤维（TiO2-NFs-NSs）。系统探究了碱热时间对TiO2纳米纤维光催化氧化丙酮及其染料敏化太阳能电池性能。结果表明:（1）碱热3 h后所得TiO2纳米纤维,其比表面积从从28 m2g–1急剧增加至106 m2g–1,增大了3.8倍;（2）碱热2.5 h所得TiO2纳米纤维表现出最高的光催化活性,丙酮降解率速率常数和染料敏化电池光电转化效率分别提升了3.1(从1.11 ppm·min-1到3.41 ppm·min-1)与2.3倍（从1.14%到2.65%）。纳米片组装TiO2纳米纤维高活性的原因,在于催化剂的比表面积增加和光吸收性能增强（纳米片有利于光散射）。2、碳掺杂TiO2纳米纤维:微量的元素掺杂有利于拓展TiO2的光响应范围,提高光催化活性。我们将TiO2纳米纤维前驱体在300-800℃范围内煅烧,将作为模板剂的PVP碳化,制备碳掺杂TiO2纳米纤维（C-TiO2-NFs）,用CO2的光催化还原评价TiO2纳米纤维的光催化活性。结果发现:（1）400℃煅烧的TiO2纳米纤维（T400）,表现出最高的CH4生成速率(55μmolg-1h-1),而500℃煅烧的TiO2纳米纤维（T500）表现出最高的CO生成速率(4.7μmolg-1h-1);（2）锐钛矿型TiO2还原光催化CO2的产物为CH4和CO,金红石型TiO2光催化还原CO2的产物基本为CO。碳掺杂TiO2纳米纤维高活性的原因,是由于碳掺杂拓展了催化剂光吸收范围,并促进了光生载流子的分离。3、氮掺杂TiO2纳米纤维:为提升TiO2纳米纤维的光吸收性能,我们将由纳米片组装的TiO2纳米纤维（TiO2-NFs-NSs）与含氮的有机物（尿素、三聚氰胺和二氰二胺）一起混合,并于550℃下进行煅烧处理,以制备氮掺杂由纳米片组装的TiO2纳米纤维（N-TiO2-NFs-NSs）。催化剂的活性用NO的可见光催化氧化来评价。结果发现,以尿素、三聚氰胺、二氰二胺为氮源,都可以制备N掺杂TiO2纳米纤维。以尿素为氮源所制备的N掺杂TiO2纳米纤维,表现出最强的光催化氧化NO性能,NO去除率从39.4%提高到50.8%（增强1.3倍）。这归因于N掺杂增强了光吸收性,并提升了TiO2纳米纤维载流子分离效率。
张柯,王海旺,刘可凡,黄谦,傅渭杰,王柄筑[5]（2020）在《碳基材料复合半导体光催化剂的制备及应用研究进展》文中指出半导体光催化剂被广泛地应用于光催化领域,但其常因自身的禁带宽度较大、量子效率较低、催化效率较低、与反应物接触几率较低等因素在实际应用中受到诸多限制。而碳基材料作为一类结构稳定的新材料,具有稳定性强、导电能力强、比表面积大、包含大量的吸附位点等特性,与光催化剂复合之后,能够有效减小其禁带宽度、降低其载流子的复合率并为其提供更多的吸附位点,很大程度上提高了光催化剂的光催化性能。该文章以石墨烯、碳纳米管、富勒烯以及碳纤维等碳材料与各类半导体光催化剂复合为例,综述了碳基材料与光催化剂复合的工艺、提高其光催化性能的机理、影响碳基材料改性程度的因素及其在产氢、杀菌等方面的应用,并且对其进行了展望。
赵欣[6]（2020）在《TiO2基复合微纳米纤维的制备及其光催化降解性能研究》文中认为近年来,水污染问题日益严重。TiO2作为一种性能优良的半导体催化剂,已经在光催化领域有多项重要应用。利用TiO2的光催化作用,可以借助光线中的紫外光部分,将有机污染物降解为H2O和CO2等无毒无害小分子物质。这为解决水污染问题提供了新的途径。但是,TiO2纳米颗粒易团聚,大幅度降低其光催化降解效率,本文用静电纺丝技术,以醋酸纤维素（CA）为原料将TiO2或钛酸四丁酯混入纺丝溶液中,制成微纳米纤维,降低其团聚性能,提高光催化降解效率。用直接混入TiO2纳米颗粒的方法制备负载TiO2微纳米纤维（TiO2/CAFM）。扫描电子显微镜测试结果表明,TiO2均匀分布在纤维丝上,并具有较好的微观形貌。在可见光和紫外光下进行光催化降解性能测试,结果表明TiO2/CAFM紫外光下对亚甲基蓝染料（MB）有较好的光催化降解,在120 min内降解率可达99.4%;当p H值为9时具有较好的光催化降解性能,且TiO2/CAFM上TiO2含量越高光催化降解率越高;当催化剂含量相同时,随着初始浓度增大降解率逐渐减小,当溶液初始浓度为10 mg/L时降解率可达99.4%。由于TiO2/CAFM具有较强的亲水性,无法进行多次回收利用。以钛酸四丁酯（TBT）为钛源,制备TiO2前驱体微纳米纤维（TBTFM）,通过煅烧TBTFM获得碳掺杂TiO2复合微纳米纤维（C/TiO2FM）。XRD测试结果表明后C/TiO2FM上的TiO2晶型为锐钛矿型。光催化降解性能测试结果表明,C/TiO2FM在可见光和紫外光下都能够光催化降解MB。两种不同光源下,C/TiO2FM前驱体溶液中TBT含量越大光催化降解性能越好;当催化剂含量相同时,随着溶液初始浓度增大光催化降解率逐渐降低,当溶液初始浓度为10 mg/L时,在紫外光和可见光下的降解率分别为99.9%和86.7%;当实验时间延长至5 h、溶液初始浓度为50 mg/L时,可见光催化下降解率可达99.9%;此外C/TiO2FM可以被多次回收利用,有效的提高材料的利用率。
梁钊[7]（2019）在《一维钛基半导体光阳极结构设计及其光电催化特性》文中研究说明氢能具有清洁无污染、燃烧热值高、可储存、可循环、应用形式广等优势。当前,利用太阳能进行光电催化分解水制氢,被认为是产氢的最具发展前景的途径之一,其核心和关键是高效光电极材料的研发。研究表明,以二氧化钛（TiO2）和由TiO2衍生的钛酸盐（例如SrTiO3）为代表的钛基半导体因其具有优良的化学稳定性、合适的能带结构和原料来源广以及成本低等优势,成为了最具代表性的光电极候选材料。然而,光电催化产氢效率不高的问题仍限制着钛基半导体光电极材料的发展和应用,该问题主要源于钛基半导体禁带宽度较大对光的吸收能力较弱、较短的光生载流子传输距离导致光生电子-空穴对极易复合等。本文针对于目前钛基半导体在光电催化产氢领域应用的关键问题（光吸收、电荷的分离、电荷的注入和利用）,以一维纳米结构的TiO2和SrTiO3为研究对象,通过对其进行结构精细优化、非金属掺杂、贵金属辅助和异质结改性改性协同强化其光电催化产氢特性。综合本论文工作,取得研究成果具体如下:（1）一维TiO2光阳极材料的可控制备及其结构精细调控。首先,在氟掺杂氧化锡（fluorine-doped tin oxide,简称FTO）导电玻璃基底上水热生长TiO2纳米棒阵列,随后在此基础上,采用溶液化学法得到枝状结构的TiO2阵列,最后,通过对其进行二次水热刻蚀,得到TiO2锥形纳米管阵列光阳极材料。对三种形貌的一维TiO2光阳极材料进行光电催化产氢性能研究,测试结果表明,在模拟太阳光光照和1.23 V vs.可逆氢电极（Reversible Hydrogen Electrode,RHE）下进行水氧化反应,具有锥形纳米管阵列结构的TiO2光阳极材料光电流密度达到1.2 mA/cm2,其性能分别是枝状结构的TiO2阵列（0.8 mA/cm2）以及TiO2纳米棒阵列（0.4 mA/cm2）的1.75和3倍。研究结果表明,对一维TiO2光阳极材料进行结构精细调控可以显着提高其光电催化产氢性能。（2）通过非金属元素掺杂和贵金属沉积协同提高一维TiO2光阳极材料的光电催化特性。在水热生长TiO2纳米棒阵列的基础上,首先在氨气气氛下高温煅烧得到N掺杂的TiO2纳米棒阵列,随后对其进行磁控溅射获得了Au纳米颗粒沉积的N掺杂TiO2纳米棒阵列光阳极材料。光电催化性能测试结果表明,在模拟太阳光光照和1.23 V vs.RHE下,Au纳米颗粒沉积的N掺杂TiO2纳米棒阵列光阳极材料其光电流密度达到2.8mA/cm2,其性能是纯TiO2纳米棒阵列的7倍。此外,在2 h的长时间光电催化反应下,其光电流密度仍可保持原来的99%,而纯TiO2纳米棒阵列仅为71%,表明其光电催化稳定性得到了大幅度强化。研究其光电催化产氢机理表明,N掺杂和Au纳米颗粒的修饰协同强化了TiO2纳米棒光阳极的的光吸收能力,同时Au纳米颗粒由于局域表面等离子共振效应提供了热电子,热电子和材料本征吸收引起的光生载流子共同促进了光电催化水分解。（3）通过碳量子点（Carbon Quantum Dots,CQDs）修饰和等离子氢化产生氧空位协同提高一维TiO2光阳极材料的光电催化特性。在水热生长TiO2纳米棒阵列的基础上,首先通过等离子氢化作用获得含有氧空位的TiO2纳米棒阵列,随后进一步通过碳量子点表面修饰得到碳量子点修饰的氢化TiO2纳米棒阵列光阳极材料。光电催化性能测试结果表明,在模拟太阳光光照和1.23 V vs.RHE下,碳量子点修饰的氢化TiO2纳米棒阵列光阳极材料其光电流密度达到3.0 mA/cm2,其性能是纯TiO2纳米棒阵列的7.5倍。此外,其获得的光电流密度高于文献已报道的氢化TiO2光阳极材料。研究机理表明氢化处理可以导致氧空位的形成从而抑制光生载流子的复合。同时,修饰的CQDs不仅可以作为捕获光生电子的电子储存器,而且由于CQDs的上转换效应,显着增强了太阳光的收集和捕获。（4）一维SrTiO3（STO）光阳极材料的可控制备及其结构精细调控。首先通过旋涂法结合静电纺丝法在FTO生长得到STO/STO同质结光阳极材料,随后进一步采用原子层沉积（ALD）得到STO/STO/ZnO同质/异质结光阳极材料。光电催化性能测试结果表明,在AM 1.5G的模拟太阳光光照和1.23 V vs.RHE下,所构筑的STO/STO/ZnO同质/异质结光阳极材料其光电流密度达到309.8μA/cm2,相比纯STO电极（0.5μA/cm2）提高600倍以上。此外,此外,在0.1 V vs.Ag/AgCl下,其光电流稳定性从原始STO的79.62%提高到98%。机理研究表明,引入的STO薄膜形成了STO/STO同质结,从而提供了一个扩展的接触区,继而增强电子-空穴对在界面上的迁移率。同时,ALD沉积的氧化锌可以形成STO/ZnO异质结,从而在界面上形成内部的电场,阻碍电子-空穴对的复合,最终显着强化了光电极材料的光电催化特性。
李巍[8]（2019）在《多形貌纳米TiO2的可控合成和TiO2基复合光催化剂的制备及表征》文中进行了进一步梳理二氧化钛（TiO2）是具有优异光学和光化学性能的半导体化合物。调控TiO2的结构形貌、将纳米TiO2与其它半导体复合形成异质结和表面沉积贵金属是提高纳米TiO2量子化效率、拓展TiO2光响应至可见光范围和提升其光催化效能的重要途径。目前,这一技术领域主要存在TiO2形貌单一、与所复合半导体间尺度匹配差和缺乏对三组分异质结的研究等制约问题。针对这些问题开展多形貌纳米TiO2的可控合成,并以此制备TiO2基复合光催化剂的研究十分必要。本论文对以硫酸氧钛（TiOSO4）为钛源,采用醇热法可控合成中空管状等三种形貌纳米TiO2、制备相似粒径纳米TiO2-CdS异质结和中空管状TiO2-CdS-Au、纳米片状TiO2-ZnO-Au复合光催化剂技术进行了研究,对所制备纳米TiO2及其复合光催化剂的物相、结构形貌和光催化降解污染物、分解水制氢及抗菌等性能进行了测试表征,对各组分复合及光催化作用的形成机理进行了研究。研究了醇热法合成不同形貌纳米TiO2过程主要因素的影响和产物性能。控制反应体系中TiOSO4和乙醇、丙三醇组分比例及反应时间可分别得到中空管状和圆形纳米片状TiO2产物,不加入丙三醇,可得到TiO2纳米颗粒。各形貌TiO2均由锐钛矿和金红石混合相组成,并以锐钛矿为主,在紫外光照下均具有光催化降解甲基橙性能,其中以中空管状结构TiO2光催化活性最高;中空管状结构TiO2具有微孔-介孔特征,它由大量纳米片状物推挤形成,管内径约500nm1μm,壁厚约200nm,纳米片厚度约10nm,纳米片存在结构微孔。研究了通过TiO2纳米颗粒在乙酸镉-硫化钠水热体系反应方式制备CdS-TiO2异质结复合光催化剂及其结构和光催化性能。在CdS-TiO2中,CdS和TiO2尺度相近,一次颗粒均为纳米尺度（分别为22nm和12nm）,并通过彼此界面均匀结合。在可见光照射（8h）下,CdS-TiO2（CdS比例50%）对盐酸四环素降解率为87.06%,可见光催化作用显着强于纯TiO2（合成TiO2与P25）和CdS。研究了以中空管状TiO2为基体,通过在其表面分别负载Au纳米颗粒和CdS制备三元复合光催化剂及其结构、性能和机理。其中按先负载CdS,再负载Au顺序制得的TiO2-CdS/Au光催化活性强于先负载Au,再负载CdS制得的TiO2-Au/CdS。TiO2-CdS/Au可见光照射4h产氢量达14mmol/g。TiO2-CdS/Au效能得以提高的机理是:Au处在核-壳结构最外层,因而其电子捕获和表面等离子共振效应得到了有效发挥,并由此导致CdS的电子-空穴分离效率提高。通过在纳米片状TiO2上负载纳米Au和ZnO制备了TiO2-Au/ZnO复合光催化剂,TiO2-Au/ZnO具有良好的可见光催化产氢性能和抗菌能力,可见光照射4h的产氢量为1068μmol/g。添加TiO2-Au/ZnO涂料涂膜对大肠埃希氏菌的抗菌率达到98.2%。
周凤[9]（2019）在《掺杂型TiO2-海泡石复合材料的制备及其光催化性能研究》文中研究说明全球主要工业中所用的染料中,约有70%是偶氮化合物,在印染过程中,作为废液排出,对人类健康及生态系统有很大的危害。因此,在废液排入环境中之前,进行染料的降解是至关重要的。多相光催化作为一种高级氧化技术（AOP）正引起人们的日益重视。N型半导体TiO2因其具有优良的光学和电学性质、化学性质稳定、高效能、低成本、无二次污染等优点而备受青睐。然而,在实际应用中超细TiO2主要存在三个问题:（1）光生e-/h+的复合几率高,导致低量子效率;（2）超细纳米粒子难以从悬浮体系中分离,导致无法回收利用,易于团聚、表面积低、吸附能力差等缺陷也限制纳米TiO2的发展;（3）锐钛矿带隙较宽（3.2eV）,能利用的太阳能仅占太阳能总量的大约4%–5%。因此,近年来研究重点主要为发展TiO2负载型光催化剂。其中,天然粘土由于具有良好的机械和化学稳定性,高比表面积以及强吸附能力,而成为理想的载体材料。海泡石是一种纤维状硅酸盐粘土矿物,属2:1型层,具有分子尺寸的通道,是一种非膨胀性的,具有高比表面积的多孔粘土矿物。此外,海泡石的酸性[SiO4]和碱性[MgO6]中心具有将吸附的有机物转变为活化络合物的能力,从而加速降解过程。高比表面积的纤维状海泡石,具备作为有效载体的潜力。此外为了解决无法利用太阳光的问题,对TiO2进行改性以期提高其量子效率和催化活性及拓展可见光响应范围。其中,离子掺杂（阳离子或阴离子）用于在TiO2的带隙中引入能态,减小光生e-/h+的复合,并将激发波长阈值扩展至可见光波段,从而提高其对可见光利用率。阴离子掺杂剂由于在元素周期表上与O更近的距离,被认为是比阳离子更适合的掺杂剂。其中,N因为具有较低的电离能以及与O相当的离子半径(N3-:0.146 nm,O2-:0.140 nm),被证明是最有效的阴离子掺杂剂之一。阳离子掺杂机如稀土离子具有不完全填充的4f轨道结构,丰富的能级,易产生多电子组态,且其激发态和基态的能量比较接近,在可见光区能部分吸收可见光,使f电子从基态跃迁到激发态,从而使其光吸收波段移向可见区,常被用作催化剂或者催化剂助剂,因此稀土离子掺杂是TiO2光催化活性提高的另一种思路。本论文的主要工作是以具有纤维状形貌的海泡石（Sep）为研究对象,根据其成分、物相及结构,首先开展了海泡石提纯活化及纤维解束的工艺研究,将自然沉淀法和微波酸化法结合对海泡石原矿进行提纯除杂,此外进行了物理冷冻干燥法及化学改性法对海泡石解束的对比研究,为海泡石为载体制备复合材料提供基础。其次,以提纯活化后海泡石为载体,将微波水热法引入TiO2/Sep纳米复合材料的制备作为核心,同时以OG溶液为光催化目标降解物,考察了不同制备条件对材料性能的影响,系统研究了Ti/Sep比例、催化剂投加量、染料初始浓度、溶液pH等因素对TiO2/Sep纳米复合材料光催化降解OG的影响,对不同实验条件下光催化降解OG过程中的光催化反应动力学进行探讨。最后,针对TiO2/Sep纳米复合材料仅能利用紫外光的局限,以非金属N和不同稀土离子单掺杂与共掺杂改性来提高对可见光的吸收和光催化性能为研究目标,对所合成的双功能复合材料进行结构表征和可见光活性研究,同时进行了实际废水降解性能验证,并探究这种负载型催化剂的循环再生可行性。本文的创新点在于:（1）提出一种可用于中低品位海泡石的提纯与纤维解束方法。采用自然重力沉降法去除石英和滑石,微波酸化法去除可溶性碳酸盐同时对海泡石活化,通过物理方法冷冻干燥或者化学方法表面有机改性实现海泡石的纤维解束。（2）首次采用微波水热法替代传统煅烧法制备出TiO2/Sep复合材料,快速微波水热法保留了海泡石完整的孔径与大比表面积,避免煅烧法所带来的海泡石结构变化及粒子团聚等问题。（3）引入非金属元素N和稀土元素Eu,首次报道通过掺杂处理制备N-Eu共掺杂TiO2/海泡石复合材料,实现复合材料的可见光响应。论文取得的成果以及主要结论如下:（1）本研究所用海泡石纯度较低,主要杂质为石英、方解石及滑石等,热稳定性较高,形貌呈短纤维状,纤维间互相胶结在一起。自然沉淀法可除去石英等杂质,微波水热可除去碳酸盐等杂质,原矿通过自然沉淀提纯及微波酸化8 min后可得到高纯海泡石,品位从原矿的42%增加到90%以上。物理冷冻干燥处理可以在不破坏海泡石长径比的前提下,有效使海泡石纤维束分散成单根纤维。在-50°C条件下冷冻12 h后可得到高度分散的海泡石纤维,并且晶体结构依旧保持完整。化学改性处理可以增加纤维的表面电位,通过纤维之间强的排斥力抑制已分散纤维之间的再次团聚。经HDTMA改性后的海泡石表现出最佳的分散性及最高的比表面积。（2）分别采用常规煅烧法及微波水热法制备TiO2/Sep纳米复合材料。不同制备工艺会影响负载TiO2结晶度、TiO2晶体尺寸、复合材料孔隙率、复合材料比表面积及材料光催化性能。煅烧处理会在一定程度破坏载体海泡石的有序层状结构,增加负载锐钛矿纳米粒子尺寸,减小复合材料BET比表面积,导致光催化活性的降低。与常规煅烧法相比,微波水热法可以在短时间内制备出锐钛矿晶体尺寸小,结晶度好,比表面积高的纳米复合材料。采用微波水热法制备的复合材料比采用常规煅烧法制备的复合材料普遍具有更高的光催化活性。（3）不同Ti/Sep比例对TiO2/Sep纳米复合材料的光催化性能影响较大。在不投加催化剂或者催化剂仅为原始海泡石时,OG的光催化降解率低,可忽略不计。Ti/Sep比例为40 mmol/g时,复合光催化剂表现出最佳的光催化活性。改进的L-H动力学模型可以很好的描述不同实验参数对降解反应的影响。动力学研究表明大多数降解反应都符合拟一级动力学反应模型,而在高OG浓度条件下时,降解过程符合零级动力学反应模型。当催化剂投加量为0.8 g/L、OG初始浓度为10 mg/L、pH值为3时,经过150 min紫外光照后,降解率高达98.8%,此时表观速率常数kapp的值为30.74×10-3 min-1。（4）采用四种不同氮源（氨水、尿素、乙二胺和三乙胺）,通过微波水热法成功制得一系列N-TiO2/Sep纳米复合材料。通过XRD表征分析表明,材料的结晶度与掺杂剂的沸点有关,高沸点的掺杂剂如UR和EDA可抑制锐钛矿晶体的生长,海泡石表面负载的锐钛矿晶粒尺寸明显减小。TEM-EDX图像证实材料中N的成功掺杂,BET结果表明N掺杂可提高材料的比表面积,XPS能谱揭示N以Ti-O-N-O的形式间隙掺杂在TiO2的晶格中,而C仅对纳米复合材料表面进行改性。间隙N通过在O 2p价带上端形成孤立的N 2p态而起到过渡杂质能级的作用,C作为光敏剂减少光生载流子的重新复合。两者协同作用,共同产生可见光催化活性。UV-Vis DRS分析结合可见光降解实验的结果表明,NTS-EDA显示出最窄的禁带宽度（2.64 eV）,具有最宽的可见光吸收范围,其可见光催化活性优于未掺杂TiO2/Sep及单一N氮杂的TiO2/Sep纳米复合材料。另外掺杂N比例是影响催化活性的因素,当Ti/N理论添加摩尔比为4时,所制备的复合材料具有最佳的光催化性能。（5）采用六种不同稀土（La、Ce、Pr、Nd、Eu及Gd）,通过微波水热法制得一系列RE-TiO2/Sep纳米复合材料。稀土离子掺杂样品比未掺杂样品的锐钛矿结晶度更高,Ti-O-RE的形成有效地抑制了二氧化钛纳米粒子的团聚和晶体生长。N2吸附-脱附分析表明经RE3+掺杂后,结构性能得到改善。XPS分析证实了Ti4+离子和Ti3+离子的共存。此外,大部分掺杂样品对可见光的吸收强度更强,吸收范围更广。总之,稀土离子掺杂样品的结构、化学性质及光催化活性的提高程度与所掺杂RE3+的类别有关。在所有掺杂样品中,Eu-TiO2/Sep表现出更高的光催化活性,经过10 h可见光照射后,对OG的降解效率达到72%以上。在光降解过程中,Eu空的4f能级作为光生电子清除剂,而表面吸附的OH-充当空穴陷阱。因此材料优异的可见光活性主要归因于有效的电子转移、更多·OH的产生、光生e-/h+的良好分离。（6）采用微波水热法对TiO2进行N-Eu共掺杂,前驱体分别采用EDA和Eu（NO3）3,掺杂完成后,将其负载在海泡石表面。XRD表征分析表明,Eu3+掺杂对锐钛矿相TiO2微晶的形成和生长有明显的促进作用,锐钛矿结晶度随着Eu3+掺杂量的增加而增强,锐钛矿相晶粒尺寸逐渐增大,同时也对TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变有促进作用。当Eu3+的掺杂量足够高时,样品中的TiO2产生了相变。SEM-TEM图像证实材料中N-Eu的成功共掺杂,海泡石纤维上所负载的TiO2结晶度高,且颗粒之间分散均匀,团聚较少;BET结果表明N-Eu共掺杂复合材料具有相对较大的比表面积,并且呈现出良好的介孔特质;PL光谱揭示Eu3+掺杂没有引起新的发光现象,而只是影响PL光谱强度,适量的Eu3+掺杂可以起到降低e-/h+的复合几率,提高光生载流子寿命的作用;UV-Vis DRS分析表明共掺杂复合材料的禁带宽度与Eu3+的掺杂量之间是线性变化的关系,共掺杂样品对光吸收性能的影响以N的的掺杂起主要作用。N原子和Eu原子在复合材料中的存在状态不同,导致N掺杂和Eu3+掺杂的可见光敏化机理不同。N掺杂方式为间隙掺杂,带隙能的降低是在O 2p价带上形成局部N 2p态,其在光子的跃迁过程中可起到过渡杂质能级的作用。Eu3+掺杂导致Ti-O-Eu的形成,Ti4+和Ti3+的共存促使了有效的电子转移、更多·OH的产生、光生e-/h+的良好分离。二者的协同效应使得N-Eu共掺杂复合材料表现出比单掺杂复合材料更高的可见光催化活性。（7）对实际废水进行光催化降解反应之前需先进行絮凝沉淀的预处理,其中FeCl3具有最佳的絮凝效果,最佳投加量为600 mg/L。N-Eu-TiO2/Sep复合材料对实际的印染废水有较高的CODCr去除率,将印染废水先稀释后降解具有更好的降解效果,CODCr去除率达到80%以上。样品重复使用的降解效果表明N-Eu-TiO2/Sep复合材料具有一定的稳定性,其在重复使用五次后对CODCr的去除率仍高于65%。从SEM图可以看出经过五次重复使用后,掺杂的TiO2仍然很好的负载在海泡石表面上且结合牢固。优异的光催化活性、高稳定性及良好的重复利用性表明N-Eu-TiO2/Sep复合材料在处理工业废水方面具有潜在的应用前景。
石美琪[10]（2019）在《二维Ti3C2掺杂TiO2纳米纤维的制备及其光催化性能研究》文中提出近年来,染料废水导致的环境问题引起了广泛的关注。这些有色废水是水体富营养化的主要来源,严重威胁到人类的生存环境。传统的处理方法如物理吸附、化学氧化、生物降解等虽然能够去除染料,但是成本较高、容易造成二次污染,产生的不稳定代谢物中间体会对人类健康产生不利的影响。光催化降解技术是利用光子能量,通过合适的光催化剂,使化学反应在更为温和的条件下发生,是一种环境友好型的绿色降解技术。TiO2作为一种半导体光催化剂,具有良好的光催化活性、优异的化学稳定性和环境友好性,已经广泛的应用于环境修复、水分解、人工光合作用等领域。但是基于TiO2的光催化工艺存在两个缺点,一方面是TiO2存在较大的带隙和光生载流子的快速复合问题;另一方面,常用的纳米颗粒型TiO2具有易团聚和比表面积小的缺点,使其光催化活性不能充分发挥,并且TiO2纳米颗粒不易从染料废水中分离回收。因此,制备出一种具有高光催化活性和可回收性的新型TiO2基功能材料将会有广阔的发展前景和研究意义。静电纺丝技术作为一种新兴的生产一维纳米材料的方式,具有成本低、应用范围广和操作简单的特点,制备出的纳米纤维具有比表面积大、长径比大和孔隙率高的优点;因此运用静电纺丝技术制备的一维无机TiO2纳米纤维,可以促进电荷转移,提升光催化活性。新型二维材料-MXene具有独特的结构和优异的导电性,而Ti3C2作为研究得最为广泛的MXene,被认为是制备TiO2基导电复合材料的良好平台,可以延长电子-空穴对的寿命,调节带隙。因此,本课题将二维Ti3C2掺杂进无机TiO2纳米纤维中,探究掺杂纳米纤维膜的结构特征与光催化性能。本课题采用溶胶-凝胶法与静电纺丝技术相结合制备无机TiO2纳米纤维膜;再采用化学液相刻蚀法,用HCl/LiF刻蚀Ti3AlC2得到二维Ti3C2;将少于1wt%的二维Ti3C2掺杂进TiO2前驱体溶液,通过静电纺丝技术制备出不同掺杂含量的Ti3C2@TiO2纳米纤维膜。本实验通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射仪（XRD）对掺杂前后的纳米纤维膜的微观形貌和结构进行表征,通过X射线光电子能谱（XPS）对材料的元素价态进行分析,通过强力拉伸仪对材料的力学性能进行表征。本实验纳米纤维膜的紫外光催化性能用10 mg/L的亚甲基蓝（MB）和罗丹明B（RhB）的降解速率来表征。实验结果表明,不同掺杂含量的Ti3C2@TiO2纳米纤维膜降解不同的染料具有相同的变化趋势,在二维Ti3C2掺杂12 mg（0.8 wt%）时达到最佳的光催化活性,并且二维Ti3C2掺杂后的纳米纤维膜较TiO2纳米纤维膜光催化效率有了明显的提升。说明二维Ti3C2能与TiO2纳米纤维形成良好的界面异质结构,构筑优异的导电网络,有利于光电子的传输。此外,Ti3C2@TiO2纳米纤维膜降解染料的出色循环使用性能展现出其在污水处理应用方面广阔的前景。
二、纤维TiO_2的制备及光催化应用研究进展（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、纤维TiO_2的制备及光催化应用研究进展（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）纳米纤维基光催化复合材料的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 纺织行业印染废水的污染及处理情况 |
| 1.1.1 印染废水现状 |
| 1.1.2 印染废水处理技术 |
| 1.2 光催化技术 |
| 1.2.1 光催化基本原理 |
| 1.2.2 光催化剂存在问题 |
| 1.2.3 光催化剂的负载 |
| 1.3 纳米纤维载体 |
| 1.3.1 静电纺丝技术 |
| 1.3.2 细菌纤维素 |
| 1.4 化学镀银 |
| 1.4.1 化学镀银原理 |
| 1.4.2 等离子体处理技术 |
| 1.5 本课题主要研究内容和目的 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究目的 |
| 第2章 静电纺丝法制备光催化复合纳米材料及其性能研究 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验药品及仪器 |
| 2.1.2 光催化剂制备 |
| 2.1.3 PVA@PA6/TiO_2复合膜的制备 |
| 2.1.4 PLA/Ag-TiO_2复合膜的制备 |
| 2.1.5 形貌和结构表征 |
| 2.1.6 光催化活性测定 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 微观形貌分析 |
| 2.2.2 元素组成分析 |
| 2.2.3 晶型分析 |
| 2.2.4 电纺纤维基复合光催化剂的光催化性能研究 |
| 2.2.5 亚甲基蓝溶液初始浓度对催化性能影响 |
| 2.2.6 电纺纤维基复合光催化剂降解活性红X-3B实验 |
| 2.2.7 电纺纤维基复合光催化剂的重复使用性能 |
| 2.2.8 TiO_2和Ag-TiO_2光催化性能及机理研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 负载Ag和TiO_2的细菌纤维素复合光催化材料的制备及性能研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 实验药品及仪器 |
| 3.1.2 负载Ag和TiO_2的细菌纤维素复合材料的制备 |
| 3.1.3 形貌和结构表征 |
| 3.1.4 光催化性能测定 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 纳米纤维形态及元素分析 |
| 3.2.2 晶型分析 |
| 3.2.3 不同初始浓度的亚甲基蓝溶液光催化实验 |
| 3.2.4 不同pH的亚甲基蓝溶液光降解实验 |
| 3.2.5 活性红X-3B光催化降解实验 |
| 3.2.6 负载银和二氧化钛的细菌纤维素的重复使用性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 丙纶熔喷无纺布/细菌纤维素基复合光催化材料及性能研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 实验药品及仪器 |
| 4.1.2 TiO_2/丙纶熔喷无纺布/细菌纤维素复合膜的制备 |
| 4.1.3 形貌和结构表征 |
| 4.1.4光催化性能测定 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 形貌观察分析 |
| 4.2.2 晶型分析 |
| 4.2.3 TiO_(2-)load PNBC复合膜的使用量对于光降解亚甲基蓝的影响 |
| 4.2.4 底物浓度对于光降解实验的影响 |
| 4.2.5 不同pH的亚甲基蓝溶液光催化实验 |
| 4.2.6 活性红X-3B光催化降解实验 |
| 4.2.7 TiO_2-load PNBC复合膜的重复使用性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）多孔柔性TiO2-SiO2纳米纤维膜的结构调控及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 “莲藕状”纳米纤维的优势与应用 |
| 1.1.1 “莲藕状”纳米纤维的优势 |
| 1.1.2 “莲藕状”纳米纤维的广泛应用 |
| 1.2 中空及“莲藕状”纳米纤维的制备方法 |
| 1.2.1 同轴及多流体静电纺 |
| 1.2.2 微乳液静电纺 |
| 1.2.3 硬模板法 |
| 1.2.4 加热过程 |
| 1.2.5 各种方法的利与弊 |
| 1.3 微乳液静电纺丝技术的研究进展 |
| 1.3.1 乳液静电纺在功能性材料封装方面的研究进展 |
| 1.3.2 乳液静电纺在多孔结构制备方面的研究进展 |
| 1.4 TiO_2及SiO_2 纳米纤维的优势与应用 |
| 1.4.1 TiO_2纳米纤维的优势与应用 |
| 1.4.2 SiO_2纳米纤维的优势与应用 |
| 1.5 柔性无机氧化物纳米纤维膜的研究意义 |
| 1.5.1 柔性SiO_2纳米纤维膜的研究现状 |
| 1.5.2 柔性TiO_2纳米纤维膜的研究现状 |
| 1.5.3 柔性复合无机氧化物纳米纤维膜的研究现状 |
| 1.6 本论文的研究意义及主要内容 |
| 1.6.1 本课题的研究意义 |
| 1.6.2 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 微乳液静电纺“莲藕状”TiO_2纳米纤维的制备及作为锂电负极材料性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料与实验仪器 |
| 2.2.2 “莲藕状”TiO_2纳米纤维的制备 |
| 2.2.3 实心TiO_2纳米纤维的制备 |
| 2.2.4 复合纳米纤维及“莲藕状”TiO_2纳米纤维的形貌结构表征 |
| 2.2.5 电池组装与电化学性能分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 TGA结果分析 |
| 2.3.2 XRD结果分析 |
| 2.3.3 纤维形貌及结构分析 |
| 2.3.4 TiO_2纳米纤维的比表面积及孔径分析 |
| 2.3.5 电化学性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微乳液静电纺中空TiO_2纳米纤维的制备及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与实验仪器 |
| 3.2.2 中空TiO_2纳米纤维的制备 |
| 3.2.3 PVP/TiO_2 复合纳米纤维及中空TiO_2 纳米纤维的形貌结构表征 |
| 3.2.4 光催化性能研究 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PVP/TiO_2 复合纳米纤维热降解过程分析 |
| 3.3.2 纤维形貌及物象分析 |
| 3.3.3 纤维比表面积及孔径分析 |
| 3.3.4 中空TiO_2纳米纤维的光催化性能分析 |
| 3.3.5 多孔TiO_2纳米纤维增强光催化性能的机理分析 |
| 3.3.6 结构多变的TiO_2纳米纤维结构调控机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 “莲藕状”SiO_2纳米纤维的制备及作为定型相变材料基底材料的性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料与实验仪器 |
| 4.2.2 “莲藕状”SiO_2纳米纤维的制备 |
| 4.2.3 五元脂肪酸低共融物的制备 |
| 4.2.4 定型相变材料的制备 |
| 4.2.5 SiO_2纳米纤维膜及其定型相变材料的结构及性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 “莲藕状”SiO_2纳米纤维形貌表征 |
| 4.3.2 “莲藕状”SiO_2纳米纤维的组成与结构 |
| 4.3.3 “莲藕状”SiO_2基定型相变材料的形貌 |
| 4.3.4 “莲藕状”SiO_2基定型相变材料的储热性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 柔性中空SiO_2纳米纤维膜的制备及作为定型相变材料基底材料的性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料与实验仪器 |
| 5.2.2 中空SiO_2纳米纤维膜的制备 |
| 5.2.3 中空柔性SiO_2基定型相变材料的制备 |
| 5.2.4 中空柔性SiO_2及其定型相变材料的结构及性能表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 中空SiO_2纳米纤维的形貌及组成表征 |
| 5.3.2 SiO_2纳米纤维膜的柔性 |
| 5.3.3 SiO_2纳米纤维膜良好的柔性和中空结构的形成机理 |
| 5.3.4 柔性中空SiO_2纳米纤维膜基定型相变材料的形貌及热特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 微乳液静电纺“莲藕状”柔性TiO_2/SiO_2 纳米纤维膜的制备及染料吸附性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验材料与实验仪器 |
| 6.2.2 多孔TiO_2/SiO_2 纳米纤维的制备 |
| 6.2.3 染料吸附性能测试 |
| 6.2.4 TiO_2/SiO_2 纳米纤维膜及其定型相变材料的表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 “莲藕状”TiO_2/SiO_2 复合纳米纤维的形貌结构及柔软性表征 |
| 6.3.2 TiO_2/SiO_2 复合纳米纤维“莲藕状”结构及优异柔软性的形成机理分析 |
| 6.3.3 染料吸附性能研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新 |
| 7.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 :作者在攻读博士学位期间的研究成果 |
（4）静电纺丝制备TiO2纳米纤维光催化空气净化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大气污染介绍 |
| 1.2 静电纺丝简介 |
| 1.2.1 静电纺丝成型原理及影响因素 |
| 1.2.2 静电纺丝技术应用 |
| 1.3 半导体光催化简介 |
| 1.3.1 光催化 |
| 1.3.2 半导体简介 |
| 1.3.3 半导体光催化作用原理 |
| 1.3.4 半导体光催化剂分类及光催化活性影响因素 |
| 1.3.4.1 半导体光催化剂分类 |
| 1.3.4.2 半导体光催化活性影响因素 |
| 1.3.5 光催化应用 |
| 1.4 TiO_2半导体光催化活性增强策略 |
| 1.4.1 元素掺杂 |
| 1.4.2 局域表面等离子体效应 |
| 1.4.3 晶体缺陷工程 |
| 1.5 本论文研究意义及主要内容 |
| 第二章 纳米片组装TiO_2 纳米纤维光催化矿化丙酮 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.2.1 TiO_2-NFs的合成 |
| 2.2.2.2 TiO_2-NFs-NSs的制备 |
| 2.2.3 催化剂表征 |
| 2.2.4 光电流测量 |
| 2.2.5 丙酮的光催化氧化 |
| 2.2.6 光电转换效率的测量 |
| 2.3 结果和讨论 |
| 2.3.1 形貌和相结构分析 |
| 2.3.2 氮吸附与紫外可见吸收光谱 |
| 2.3.3 丙酮的光催化氧化 |
| 2.3.4 紫外可见吸收光谱、光致发光和光电流 |
| 2.3.5 光电转换 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 C掺杂TiO_2纳米纤维光催化还原CO_2 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与仪器 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.2.2.1 TiO_2纳米纤维膜的制备(TiO_2-NFs) |
| 3.2.2.2 C掺杂TiO_2纳米纤维的制备(C-TiO_2-NFs) |
| 3.2.3 催化剂表征 |
| 3.2.4 光电流和阻抗测试 |
| 3.2.5 CO_2光催化还原活性测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂形貌表征 |
| 3.3.2 催化剂的结构表征 |
| 3.3.3 催化剂表面元素和电子结构表征 |
| 3.3.4 CO_2光催化还原测试 |
| 3.3.5 催化剂的光吸收性能表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 N掺杂纳米片组装TiO_2纳米纤维光催化氧化NO |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与仪器 |
| 4.2.2 催化剂制备 |
| 4.2.2.1 TiO_2-NFs的合成 |
| 4.2.2.2 N-TiO_2-NFs-NSs的制备 |
| 4.2.3 催化剂的表征 |
| 4.2.4 光电流和阻抗测试 |
| 4.2.5 NO光催化氧化活性测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂形貌表征 |
| 4.3.2 催化剂结构表征 |
| 4.3.3 催化剂表面元素和电子结构表征 |
| 4.3.4 NO光催化氧化测试 |
| 4.3.5 催化剂的光吸收性能表征 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间科研成果情况 |
（5）碳基材料复合半导体光催化剂的制备及应用研究进展（论文提纲范文）
| 0 前言 |
| 1石墨烯复合材料的制备及其光催化性能 |
| 1.1 复合工艺: |
| 1.1.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.1.2 水热法 |
| 1.1.3 煅烧法 |
| 1.1.4 紫外光照射法 |
| 1.2 催化机理 |
| 1.3 影响催化效率的因素 |
| 1.3.1 比表面积 |
| 1.3.2 氧化程度 |
| 2 碳纳米管复合材料的制备及其光催化性能 |
| 2.1 复合工艺 |
| 2.1.1 溶胶-凝胶法 |
| 2.1.2 水热法(溶剂热法) |
| 2.1.3静电纺丝法 |
| 2.2 催化机理 |
| 2.3 影响因素 |
| 2.3.1 管壁层数 |
| 2.3.2 生长取向性 |
| 2.3.2 比表面积 |
| 3 富勒烯复合材料的制备及其光催化性能 |
| 3.1 复合工艺 |
| 3.2 催化机理 |
| 3.3 影响因素 |
| 4 碳纤维复合材料的制备及其光催化性能 |
| 4.1 复合工艺 |
| 4.2 催化机理 |
| 4.3 影响因素 |
| 5 活性炭复合材料的制备及其光催化性能 |
| 5.1 复合工艺 |
| 5.2 催化机理 |
| 5.3 影响因素 |
| 6 碳材料复合光催化剂的应用 |
| 6.1 光催化杀菌 |
| 6.2 光催化还原二氧化碳 |
| 6.3 光催化制氢 |
| 6.4 光催化降解有机物 |
| 6.5 光催化合成有机物 |
| 6.6 光催化处理金属离子 |
| 7 总结 |
| 8 展望 |
（6）TiO2基复合微纳米纤维的制备及其光催化降解性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 静电纺丝技术 |
| 1.2.1 静电纺丝技术简介 |
| 1.2.2 静电纺丝技术原理 |
| 1.2.3 静电纺丝技术影响因素 |
| 1.2.4 静电纺丝技术的应用 |
| 1.3 醋酸纤维素 |
| 1.3.1 醋酸纤维素概述 |
| 1.3.2 醋酸纤维素的应用 |
| 1.4 二氧化钛 |
| 1.4.1 TiO_2简介 |
| 1.4.2 TiO_2的结构与性质 |
| 1.4.3 TiO_2在光催化的应用与发展 |
| 1.5 提高TiO_2光催化降解效率的方法 |
| 1.5.1 过渡金属掺杂 |
| 1.5.2 非金属掺杂 |
| 1.5.3 染料敏化 |
| 1.6 本论文目的意义及研究内容 |
| 1.6.1 目的意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验材料及仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器及设备 |
| 2.2 实验试剂的纯化与干燥 |
| 2.3 负载二氧化钛微纳米纤维的制备 |
| 2.4 碳掺杂二氧化钛微纳米纤维的制备 |
| 2.4.1 配制纺丝溶液 |
| 2.4.2 制备醋酸纤维素微纳米纤维 |
| 2.4.3 制备二氧化钛前驱体微纳米纤维 |
| 2.4.4 制备碳掺杂TiO_2微纳米纤维 |
| 2.5 表征与分析方法 |
| 2.5.1 傅立叶变换红外光谱分析(FT-IR) |
| 2.5.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.5.3 X-射线衍射仪(XRD) |
| 2.5.4 热失重分析(TGA) |
| 2.5.5 粒径分析 |
| 2.5.6 接触角 |
| 2.5.7 紫外分光光度计(UV) |
| 2.6 复合微纳米纤维光催化性能研究方法 |
| 2.6.1 绘制标准工作曲线 |
| 2.6.2 光催化效率的测定方法 |
| 2.6.3 回收率的测定方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 负载TiO_2微纳米纤维的制备及光催化性能研究 |
| 3.1 微纳米纤维的微观形貌 |
| 3.1.1 CA质量分数对微纳米纤维微观形貌的影响 |
| 3.1.2 不同溶剂配比对微纳米纤维形貌的影响 |
| 3.1.3 TiO_2含量对微纳米纤维微观形貌的影响 |
| 3.2 复合微纳米纤维性能分析 |
| 3.2.1 二氧化钛粒径分析 |
| 3.2.2 红外光谱分析 |
| 3.2.3 表面亲水性分析 |
| 3.2.4 热失重分析 |
| 3.3 复合微纳米纤维的光催化降解性能分析 |
| 3.3.1 溶液pH值对光催化降解率的影响 |
| 3.3.2 TiO_2含量对降解率的影响 |
| 3.3.3 染料初始浓度对降解率的影响 |
| 3.3.4 不同光源对降解率的影响 |
| 3.4 复合微纳米纤维光催化降解动力学分析 |
| 3.4.1 溶液pH值对降解动力学的影响 |
| 3.4.2 MB初始浓度对降解动力学的影响 |
| 3.4.3 TiO_2含量对降解动力学的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 碳掺杂TiO_2复合微纳米纤维的制备及光催化性能研究 |
| 4.1 TiO_2前驱体微纳米纤维的表征与分析 |
| 4.1.1 CA质量分数对微纳米纤维形貌的影响 |
| 4.1.2 溶剂配比对微纳米纤维微观形貌的影响 |
| 4.1.3 溶剂体系对微纳米纤维微观形貌的影响 |
| 4.1.4 二氯甲烷含量对微纳米纤维微观形貌的影响 |
| 4.1.5 添加二氧化钛前驱体溶液对微纳米纤维微观形貌的影响 |
| 4.2 碳掺杂TiO_2复合微纳米纤维的成分与形貌探究 |
| 4.2.1 高温煅烧对微纳米纤维形貌的影响 |
| 4.2.2 元素分布图 |
| 4.2.3 红外光谱分析 |
| 4.2.4 热失重分析 |
| 4.2.5 XRD分析 |
| 4.2.6 表面亲水性分析 |
| 4.3 碳掺杂TiO_2复合微纳米纤维光催化降解性能分析 |
| 4.3.1 不同光源对降解率的影响 |
| 4.3.2 溶液pH值对光催化降解率的影响 |
| 4.3.3 前驱体溶液中TBT体积分数对降解率的影响 |
| 4.3.4 染料初始浓度对降解率的影响 |
| 4.4 回收率及回收后性能分析 |
| 4.5 碳掺杂TiO_2复合微纳米纤维光催化降解动力学 |
| 4.5.1 染料溶液pH值对降解动力学的影响 |
| 4.5.2 MB初始浓度对降解动力学的影响 |
| 4.5.3 TBT的含量对降解动力学的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得科研成果及发表的论文 |
| 致谢 |
（7）一维钛基半导体光阳极结构设计及其光电催化特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体光电催化(PEC)概述 |
| 1.2.1 半导体光电催化研究背景 |
| 1.2.2 半导体光电催化(PEC)的基本原理 |
| 1.2.3 影响半导体光电催化性能的主要因素 |
| 1.2.4 提高半导体光电催化性能的主要途径 |
| 1.3 钛基半导体纳米材料概述 |
| 1.3.1 钛基半导体简介及其分类 |
| 1.3.2 TiO_2纳米材料物化性质 |
| 1.3.3 SrTiO_3纳米材料物化性质 |
| 1.4 一维TiO_2半导体光阳极及其光电催化特性 |
| 1.4.1 一维TiO_2半导体简介 |
| 1.4.2 一维TiO_2半导体在光电催化应用研究进展和总结 |
| 1.5 一维SrTiO_3半导体光阳极及其光电催化特性 |
| 1.5.1 一维SrTiO_3半导体简介 |
| 1.5.2 一维SrTiO_3半导体在光电催化应用研究进展 |
| 1.6 本论文的研究目的、研究内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 实验材料和研究方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 通用设备 |
| 2.2.2 原子层沉积系统(ALD) |
| 2.3 结构表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.3.2 透射电子显微镜测试(TEM) |
| 2.3.3 X-射线衍射测试(XRD) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.5 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis) |
| 2.4 电化学测试方法 |
| 第3章 TiO_2纳米棒阵列光阳极结构设计及其光电催化特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光阳极的制备 |
| 3.2.1 TiO_2纳米棒阵列制备 |
| 3.2.2 TiO_2纳米枝状阵列制备 |
| 3.2.3 TiO_2锥形状纳米管阵列制备 |
| 3.3 光阳极的表征和结果 |
| 3.4 光阳极的光电催化特性 |
| 3.5 机理解释 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Au颗粒修饰氮掺杂TiO_2纳米棒阵列光阳极结构设计及其光电催化特性.. |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Au纳米颗粒修饰氮掺杂TiO_2纳米棒阵列光阳极制备与设计 |
| 4.2.1 TiO_2纳米棒阵列制备 |
| 4.2.2 氮掺杂TiO_2纳米枝阵列制备 |
| 4.2.3 Au纳米颗粒修饰氮掺杂TiO_2纳米枝状阵列制备 |
| 4.3 Au纳米颗粒修饰氮掺杂TiO_2纳米棒阵列光阳极结构表征与分析 |
| 4.4 Au纳米颗粒修饰氮掺杂TiO_2纳米棒阵列光阳极的光电催化特性 |
| 4.5 机理解释 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 碳量子点修饰氢化TiO_2纳米棒阵列光阳极结构设计及其光电催化特性.. |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光阳极的表征手段 |
| 5.3 碳量子点修饰氢化TiO_2纳米棒阵列光阳极制备与设计 |
| 5.3.1 TiO_2纳米棒阵列氢等离子氢化处理 |
| 5.3.2 碳量子点制备 |
| 5.3.3 碳量子点修饰氢化TiO_2纳米棒阵列光阳极制备 |
| 5.4 碳量子点修饰氢化TiO_2纳米棒阵列光阳极结构与表征 |
| 5.4.1 碳量子点(CQDs)的结构与表征 |
| 5.4.2 光阳极的表征和结果 |
| 5.5 碳量子点修饰氢化TiO_2纳米棒阵列光阳极性能 |
| 5.6 机理解释 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 具有同质/异质结构的一维SrTiO_3光阳极结构设计及其光电催化特性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 一维SrTiO_3光阳极制备 |
| 6.2.1 旋涂 |
| 6.2.2 静电纺丝 |
| 6.2.3 原子层沉积 |
| 6.3 一维SrTiO_3光阳极结构和表征 |
| 6.4 一维SrTiO_3光阳极的光电催化特性 |
| 6.5 机理解释 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 攻读博士期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
（8）多形貌纳米TiO2的可控合成和TiO2基复合光催化剂的制备及表征（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2 的晶体结构及光催化原理 |
| 1.2.1 TiO_2 的晶体结构 |
| 1.2.2 TiO_2 的光催化机理 |
| 1.3 纳米TiO_2 的制备方法及颗粒形貌对光催化性能的影响 |
| 1.3.1 颗粒状纳米TiO_2 的制备及影响 |
| 1.3.2 中空结构纳米TiO_2 的制备及影响 |
| 1.4 纳米TiO_2 光催化剂的改性 |
| 1.4.1 贵金属负载 |
| 1.4.2 非金属掺杂 |
| 1.4.3 半导体复合 |
| 1.5 选题意义 |
| 1.5.1 纳米TiO_2 光催化剂存在的问题及解决途径 |
| 1.5.2 论文选题的意义 |
| 1.6 研究目的、内容和撰写思路 |
| 第2章 原料、试剂及实验方法 |
| 2.1 实验原料和仪器 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 TiO_2 纳米颗粒的合成 |
| 2.2.2 多形貌结构纳米TiO_2 的合成 |
| 2.2.3 纳米CdS-TiO_2 异质结复合光催化剂的制备 |
| 2.2.4 纳米TiO_2 负载Cd S和 Au复合光催化剂的制备 |
| 2.2.5 纳米TiO_2-Au/ZnO复合光催化剂的制备 |
| 2.3 测试与表征方法 |
| 2.3.1 材料的物相、形貌与结构分析 |
| 2.3.2 材料表面元素组成表征 |
| 2.3.3 材料光学及光电性质表征 |
| 2.3.4 其他测试表征 |
| 2.3.5 光催化性能测试方法 |
| 2.3.6 抗菌性能测试方法 |
| 第3章 硫酸氧钛为原料醇热法可控合成多形貌TiO_2 及其光催化性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多形貌纳米TiO_2 合成过程各因素的影响 |
| 3.2.1 原料配比的影响 |
| 3.2.2 反应时间的影响 |
| 3.2.3 反应温度的影响 |
| 3.3 多形貌TiO_2 的形成机理 |
| 3.4 多形貌TiO_2 光催化降解甲基橙染料的研究 |
| 3.4.1 甲基橙最大吸收波长的确定 |
| 3.4.2 纳米TiO_2 光催化降解甲基橙效果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 纳米CdS-TiO_2 异质结复合光催化剂结构与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 纳米CdS-TiO_2 复合光催化剂的物相与结构分析 |
| 4.2.1 CdS-TiO_2 的物相及对比 |
| 4.2.2 CdS-TiO_2 结构形貌 |
| 4.3 纳米CdS-TiO_2 紫外-可见光漫反射光谱的表征 |
| 4.4 纳米CdS-TiO_2 复合光催化剂降解盐酸四环素的研究 |
| 4.4.1 盐酸四环素最大吸收波长的确定 |
| 4.4.2 降解效果 |
| 4.5 纳米CdS-TiO_2 异质结的形成过程和光催化反应机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 中空管状TiO_2 负载Au和 Cd S复合光催化剂制备及制氢性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TiO_2 负载Au和 Cd S复合光催化剂制备中Au和 CdS的影响 |
| 5.2.1 纳米Au粒径和负载量的影响 |
| 5.2.2 CdS负载量的影响 |
| 5.3 TiO_2 负载Au和 Cd S复合光催化剂的物相与结构分析 |
| 5.3.1 物相分析 |
| 5.3.2 形貌结构分析 |
| 5.3.3 表面成分分析 |
| 5.3.4 孔结构分析 |
| 5.4 TiO_2 负载Au和 Cd S复合光催化剂紫外-可见光漫反射光谱的表征 |
| 5.5 TiO_2 负载Au和 Cd S复合催化剂光催化性能的分析 |
| 5.5.1 可见光照射下光催化制氢性能 |
| 5.5.2 TiO_2 负载Au和 Cd S复合光催化剂的光电流响应 |
| 5.5.3 光催化反应机理讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 纳米片状TiO_2-Au/ZnO复合光催化剂结构与性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 TiO_2-Au/ZnO复合光催化剂的物相与结构分析 |
| 6.2.1 物相分析 |
| 6.2.2 结构与形貌 |
| 6.3 TiO_2-Au/ZnO复合光催化剂的紫外-可见光漫反射表征 |
| 6.4 TiO_2-Au/ZnO复合催化剂光催化及抗菌性能 |
| 6.4.1 可见光催化制氢性能 |
| 6.4.2 抗菌性能 |
| 6.4.3 光催化反应机理讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 存在的问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 一、个人简历 |
| 二、博士期间发表论文情况 |
| 三、申请发明专利 |
（9）掺杂型TiO2-海泡石复合材料的制备及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 海泡石的研究现状 |
| 1.1.1 国内外海泡石资源的分布状况 |
| 1.1.2 海泡石的晶体结构与特性 |
| 1.1.3 海泡石的提纯与改性 |
| 1.1.4 海泡石的在环境领域中利用现状 |
| 1.2 印染废水的特点及当今治理方法 |
| 1.2.1 印染废水的起源及特点 |
| 1.2.2 印染废水的处理现状 |
| 1.3 TiO_2光催化技术研究进展 |
| 1.3.1 光催化技术发展概述 |
| 1.3.2 TiO_2光催化存在的问题 |
| 1.3.3 TiO_2光催化剂的负载固定化 |
| 1.3.4 TiO_2/粘土复合材料的研究进展 |
| 1.4 掺杂型TiO_2的研究进展 |
| 1.4.1 非金属元素掺杂 |
| 1.4.2 稀土金属离子掺杂 |
| 1.4.3 稀土-非金属共掺杂 |
| 1.5 课题的研究目的、内容和技术路线 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第二章 海泡石的提纯及解束处理研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 2.2.2 海泡石的提纯活化处理 |
| 2.2.3 海泡石的纤维解束处理 |
| 2.2.4 材料的表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 海泡石的理化性质分析 |
| 2.3.2 纯化处理对海泡石晶体结构的影响 |
| 2.3.3 微波酸活化处理对海泡石晶体结构的影响 |
| 2.3.4 冷冻干燥处理对纤维表面形貌的影响 |
| 2.3.5 化学改性处理对纤维表面形貌的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 不同工艺制备TiO_2/海泡石复合材料及其光催化性能对比研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 3.2.2 前驱体溶液的制备 |
| 3.2.3 TiO_2/海泡石复合材料的制备 |
| 3.2.4 材料的表征 |
| 3.2.5 TiO_2/海泡石复合材料的光催化性能验证 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 TiO_2/海泡石纳米复合材料的XRD测定 |
| 3.3.2 TiO_2/海泡石复合材料的SEM表征 |
| 3.3.3 TiO_2/海泡石复合材料的TEM表征 |
| 3.3.4 TiO_2/海泡石复合材料的BET结果分析 |
| 3.3.5 TiO_2/海泡石复合材料的形成机理 |
| 3.3.6 制备工艺对TiO_2/海泡石复合材料光催化性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 TiO_2/海泡石复合材料对橙黄G的光催化反应动力学研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 4.2.2 TiO_2/海泡石复合光催化剂的制备 |
| 4.2.3 材料的表征 |
| 4.2.4 TiO_2/海泡石复合材料的光催化性能验证 |
| 4.2.5 光催化降解动力学模型的建立 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Ti/海泡石配比对光催化活性的影响及其动力学分析 |
| 4.3.2 催化剂投加量对光催化效果的影响及其动力学分析 |
| 4.3.3 橙黄G初始浓度对光催化效果的影响及其动力学分析 |
| 4.3.4 pH值对光催化效果的影响及其动力学分析 |
| 4.3.5 橙黄G溶液降解过程的UV-Vis分析 |
| 4.3.6 TiO_2/海泡石复合光催化材料的稳定性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 氮掺杂TiO_2/海泡石的制备及其可见光催化性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 5.2.2 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的制备 |
| 5.2.3 材料的表征 |
| 5.2.4 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的可见光催化性能验证 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XRD测定 |
| 5.3.2 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的TEM表征 |
| 5.3.3 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的BET结果分析 |
| 5.3.4 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XPS结果分析 |
| 5.3.5 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的UV-Vis DRS结果分析 |
| 5.3.6 不同氮源制备的氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的可见光催化性能比较 |
| 5.3.7 不同N掺杂比例对氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的结构及光催化性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 稀土离子掺杂TiO_2/海泡石的制备及其可见光催化性能研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 6.2.2 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的制备 |
| 6.2.3 材料的表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XRD测定 |
| 6.3.2 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的SEM-TEM表征 |
| 6.3.3 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的BET结果分析 |
| 6.3.4 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XPS结果分析 |
| 6.3.5 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的PL结果分析 |
| 6.3.6 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的UV-Vis DRS结果分析 |
| 6.3.7 不同稀土掺杂的TiO_2/海泡石复合材料的可见光催化性能比较 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石的制备及其可见光催化性能研究 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 7.2.2 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的制备 |
| 7.2.3 材料的表征 |
| 7.2.4 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的可见光催化性能验证 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XRD测定 |
| 7.3.2 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的SEM-TEM表征 |
| 7.3.3 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的BET结果分析 |
| 7.3.4 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的PL结果分析 |
| 7.3.5 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的UV-Vis DRS结果分析 |
| 7.3.6 Eu-N配比对可见光催化性能的影响 |
| 7.3.7 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料对实际废水降解的研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）二维Ti3C2掺杂TiO2纳米纤维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 引言 |
| 1.2 TiO_2 光催化剂的概述 |
| 1.2.1 TiO_2 的结构与性质 |
| 1.2.2 光催化染料降解的机理 |
| 1.2.3 提高TiO_2 光催化性能的方法 |
| 1.3 静电纺TiO_2 纳米纤维 |
| 1.3.1 静电纺丝技术的基本原理及其影响因素 |
| 1.3.2 静电纺TiO_2纳米纤维的制备 |
| 1.4 MXene材料概述 |
| 1.4.1 MXene材料简介 |
| 1.4.2 MXene材料的结构 |
| 1.4.3 MXene材料的制备 |
| 1.4.4 MXene材料的应用 |
| 1.5 本课题的研究内容与意义 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究意义 |
| 第二章 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜的制备与表征 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验原料与设备 |
| 2.2.1 合成TiO_2 纳米纤维膜的实验原料 |
| 2.2.2 合成二维Ti_3C_2 的实验原料 |
| 2.2.3 合成Ti_3C_2@TiO_2纳米纤维膜的实验原料 |
| 2.2.4 实验设备 |
| 2.3 实验内容 |
| 2.3.1 TiO_2 纳米纤维膜的制备 |
| 2.3.2 二维Ti_3C_2 的制备 |
| 2.3.3 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜的制备 |
| 2.4 结构表征与测试 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.3 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.4.4 比表面积分析仪(BET) |
| 2.4.5 紫外-可见分光光度计(UV-vis) |
| 2.4.6 X射线光电子能谱仪(XPS) |
| 2.4.7 拉伸性能测试 |
| 2.4.8 光催化性能测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜的结构特征研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 形貌与结构分析 |
| 3.2.1 TiO_2 纳米纤维膜的形貌表征 |
| 3.2.2 Ti_3C_2 含量对纤维膜形貌结构的影响 |
| 3.3 晶相分析 |
| 3.3.1 TiO_2 纳米纤维膜的XRD分析 |
| 3.3.2 TiO_2 纳米纤维膜的TEM分析 |
| 3.3.3 二维Ti_3C_2的XRD分析 |
| 3.3.4 二维Ti_3C_2的TEM分析 |
| 3.3.5 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜的XRD分析 |
| 3.3.6 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜的TEM分析 |
| 3.4 XPS分析 |
| 3.5 光学性能分析 |
| 3.6 比表面积及孔径分析 |
| 3.7 力学性能分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜的光催化降解性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 光催化性能测试 |
| 4.2.1 染料的配制 |
| 4.2.2 光催化实验装置 |
| 4.2.3空白实验 |
| 4.3 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜的光催化性能研究 |
| 4.3.1 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜降解MB染料 |
| 4.3.2 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜降解MB的动力学分析 |
| 4.3.3 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜降解RhB染料 |
| 4.3.4 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜降解RhB的动力学分析 |
| 4.4 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜的循环使用性能研究 |
| 4.4.1 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜降解MB的循环实验 |
| 4.4.2 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜降解RhB的循环实验 |
| 4.5 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜与P25 TiO_2 光催化性能对比 |
| 4.6 Ti_3C_2@TiO_2 纳米纤维膜的光催化降解机理 |
| 4.7 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 |
四、纤维TiO_2的制备及光催化应用研究进展（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]纳米纤维基光催化复合材料的制备及其性能研究[D]. 胡金燕. 安徽工程大学, 2020(04)
- [3]多孔柔性TiO2-SiO2纳米纤维膜的结构调控及其性能研究[D]. 张瑾. 江南大学, 2020(01)
- [4]静电纺丝制备TiO2纳米纤维光催化空气净化[D]. 陆亚超. 中南民族大学, 2020(07)
- [5]碳基材料复合半导体光催化剂的制备及应用研究进展[J]. 张柯,王海旺,刘可凡,黄谦,傅渭杰,王柄筑. 炭素, 2020(01)
- [6]TiO2基复合微纳米纤维的制备及其光催化降解性能研究[D]. 赵欣. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [7]一维钛基半导体光阳极结构设计及其光电催化特性[D]. 梁钊. 湖南大学, 2019(07)
- [8]多形貌纳米TiO2的可控合成和TiO2基复合光催化剂的制备及表征[D]. 李巍. 中国地质大学(北京), 2019(02)
- [9]掺杂型TiO2-海泡石复合材料的制备及其光催化性能研究[D]. 周凤. 中国地质大学, 2019(01)
- [10]二维Ti3C2掺杂TiO2纳米纤维的制备及其光催化性能研究[D]. 石美琪. 东华大学, 2019(03)