掺铁TiO2纳米粒子对庚烯的光催化降解反应的研究

论文摘要

本文采用一种新的合成路线制备了掺铁TiO2 纳米粒子,利用XRD、TG-DTA、UV-Vis、XPS 以及FT-IR 对其性质进行了表征,以庚烯为代表,研究了不同制备条件对掺铁TiO2纳米粒子光催化性能的影响,并依此优化了制备条件。以优化了制备条件的掺铁TiO2纳米粒子作为光催化剂,通过对庚烯的光催化降解反应,研究了气相光催化氧化反应中有关反应速率的动力学规律。考察了庚烯的初始浓度、气相氧浓度、水蒸气含量、光照强度等对庚烯光催化降解反应速率的影响,求算动力学参数,对掺铁TiO2光催化剂的失活与再生进行了研究。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 纳米粒子
• 1.1.1 纳米粒子的性质
• 1.1.2 纳米粒子的特殊性能
• 1.2 纳米半导体光催化的研究
• 1.2.1 半导体纳米粒子的特性
• 1.2.1.1 光学特性
• 1.2.1.2 光电催化特性
• 1.2.1.3 光电转换特性
• 1.2.2 半导体纳米粒子的光催化氧化反应机理
• 2 光催化活性的影响因素'>1.2.3 TiO₂光催化活性的影响因素
• 1.2.3.1 晶体结构的影响
• 1.2.3.2 表面积的影响
• 1.2.3.3 粒子大小的影响
• 1.2.3.4 载流子俘获剂的影响
• 1.2.3.5 PH 值的影响
• 1.2.4 提高半导体光催化剂反应活性的途径
• 1.2.4.1 过渡金属离子掺杂
• 1.2.4.2 复合半导体
• 1.2.4.3 贵金属沉积
• 1.2.4.4 半导体的光敏化
• 1.2.4.5 稀土元素掺杂
• 2 表面超强酸化'>1.2.4.6 TiO₂表面超强酸化
• 1.2.4.7 新型光催化反应技术
• 1.2.5 半导体光催化在环境保护中的应用
• 1.2.5.1 空气净化
• 1.2.5.2 污水处理
• 1.2.5.3 灭菌
• 2 纳米半导体光催化剂的研究进展'>1.3 掺铁TiO₂纳米半导体光催化剂的研究进展
• 2 纳米半导体光催化剂的制备方法'>1.3.1 掺铁TiO₂纳米半导体光催化剂的制备方法
• 2 纳米半导体光催化剂研究中存在的问题'>1.3.2 掺铁TiO₂纳米半导体光催化剂研究中存在的问题
• 1.4 本论文的研究内容及意义
• 2 纳米粒子制备条件的优化'>第二章 掺铁TiO₂纳米粒子制备条件的优化
• 2 纳米粒子的制备及表征'>2.1 掺铁TiO₂纳米粒子的制备及表征
• 2.1.1 主要试剂和仪器
• 2.1.2 制备过程
• 2.2 光催化反应系统
• 2.2.1 配气及光照系统
• 2.2.2 检测系统
• 2 纳米粒子制备条件对光催化活性的影响'>2.3 掺铁TiO₂纳米粒子制备条件对光催化活性的影响
• 2.3.1 不同沉淀剂对催化活性的影响
• 2.3.2 沉淀剂NaOH 的浓度对催化活性的影响
• 3 的量对催化活性的影响'>2.3.3 胶溶剂HNO₃的量对催化活性的影响
• 2.3.4 水浴时间对催化活性的影响
• 2.3.5 铁掺杂量对催化活性的影响
• 2.3.6 焙烧温度对催化活性的影响
• 2 纳米粒子的表征及其对庚烯光催化降解性能的研究'>2.4 掺铁TiO₂纳米粒子的表征及其对庚烯光催化降解性能的研究
• 2.4.1 UV-Vis 分析
• 2.4.2 XPS 分析
• 2.4.3 TG-DTA 分析
• 2.4.4 对庚烯的光催化降解
• 2 光催化剂对庚烯的光催化降解'>2.4.5 高掺铁量TiO₂光催化剂对庚烯的光催化降解
• 2.5 小结
• 第三章 光催化降解庚烯的动力学研究及光催化剂失活与再生的研究
• 3.1 庚烯初始浓度对反应速率的影响
• 3.2 气相氧浓度对反应速率的影响
• 3.3 光照强度对反应速率的影响
• 3.4 水蒸气含量对反应速率的影响
• 3.5 催化剂的失活与再生
• 3.6 小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致 谢
• 导师简介
• 作者简介