首页> 正文

凌廉杰：二氧化钛/金属有机骨架/氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化性能研究论文

2020-02-23阅读(1073)

凌廉杰：二氧化钛/金属有机骨架/氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化性能研究论文

本文主要研究内容

作者凌廉杰（2019）在《二氧化钛/金属有机骨架/氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化性能研究》一文中研究指出：TiO2由于具有优异的物理化学性质及成本低、无毒性等特点,在环境保护(光催化降解有机污染物)和清洁能源(光解水产氢)等领域有着广泛的应用前景。然而,光生电子空穴对快速复合以及光谱响应范围窄等缺陷,限制了 TiO2作为光催化剂的有效利用。通过设计形成TiO2和其他材料的复合结构,可有效改善和提高其光催化性能。本文利用TiO2和金属有机骨架(MOFs)、氧化石墨烯(GO)三种组分,构建了一种新型复合结构,制备出相应的TiO2基复合材料,进而研究该类复合材料的光催化性能,并对其光催化反应机理进行了探讨。首先将TiO2分别与Zr基MOFs材料UiO-66和接枝氨基的UiO-66-NH2,以及氧化石墨烯进行复合,制备出相应的双组分复合材料TiO2/UiO-66、TiO2/UiO-66-NH2和TiO2/GO。在此基础上,进一步合成了组分比不同的TiO2基三组分复合材料TiO2/UiO-66-NH2/GO。采用 XRD,TEM,UV-VisDRS 和 PL 等方法对所制备的多组分复合材料进行了测试和表征,结果显示,复合材料不同组分之间均有良好的接触,形成了较理想的复合结构,且在450～800 nm光谱范围内,不同组分比的TiO2/UiO-66-NH2/GO均表现出较强的光吸收能力和较低的光生电子空穴复合率。特别是当Ti和Zr的摩尔比为19:1时,其可见光吸收能力最强,且具有良好的抑制TiO2光生电子空穴对复合的效果。将所制备的TiO2基复合材料及其原始组分分别进行光催化降解有机染料RhB和光解水产氢性能测试,结果显示,不同材料的光催化性能表现为:TiO2/UiO-66-NH2/GO>TiO2/UiO-66-NH2>TiO2/Ui0-66>TiO2/GO>TiO2>UiO-66-NH2>UiO-66。其中,Ti:Zr为19:1 的 TiO2/UiO-66-NH2/GO 的光催化性能表现最优,在染料降解测试中,光照45 min后的染料降解率超过97%;而在产氢测试中,在可见光照射下,其2h内的产氢速率可达27.0 mmol/(g h)。通过合理构建UiO-66-NH2、GO与TiO2的复合结构,可有效克服TiO2的局限性,实现其光催化性能的提高。将Ti:Zr为19:1的TiO2/UiO-66-NH2/GO进行光催化性能稳定性测试,结果显示,在光催化降解染料的循环测试中,第5次循环时的染料降解率仍超过90%;在连续12 h光解水产氢测试中,产氢总量达到254 mmol/g,测试之后光催化剂的结构依然保持完好。TiO2/UiO-66-NH2/GO表现出良好的光催化性能稳定性。

Abstract

TiO2you yu ju you you yi de wu li hua xue xing zhi ji cheng ben di 、mo du xing deng te dian ,zai huan jing bao hu (guang cui hua jiang jie you ji wu ran wu )he qing jie neng yuan (guang jie shui chan qing )deng ling yu you zhao an fan de ying yong qian jing 。ran er ,guang sheng dian zi kong xue dui kuai su fu ge yi ji guang pu xiang ying fan wei zhai deng que xian ,xian zhi le TiO2zuo wei guang cui hua ji de you xiao li yong 。tong guo she ji xing cheng TiO2he ji ta cai liao de fu ge jie gou ,ke you xiao gai shan he di gao ji guang cui hua xing neng 。ben wen li yong TiO2he jin shu you ji gu jia (MOFs)、yang hua dan mo xi (GO)san chong zu fen ,gou jian le yi chong xin xing fu ge jie gou ,zhi bei chu xiang ying de TiO2ji fu ge cai liao ,jin er yan jiu gai lei fu ge cai liao de guang cui hua xing neng ,bing dui ji guang cui hua fan ying ji li jin hang le tan tao 。shou xian jiang TiO2fen bie yu Zrji MOFscai liao UiO-66he jie zhi an ji de UiO-66-NH2,yi ji yang hua dan mo xi jin hang fu ge ,zhi bei chu xiang ying de shuang zu fen fu ge cai liao TiO2/UiO-66、TiO2/UiO-66-NH2he TiO2/GO。zai ci ji chu shang ,jin yi bu ge cheng le zu fen bi bu tong de TiO2ji san zu fen fu ge cai liao TiO2/UiO-66-NH2/GO。cai yong XRD,TEM,UV-VisDRS he PL deng fang fa dui suo zhi bei de duo zu fen fu ge cai liao jin hang le ce shi he biao zheng ,jie guo xian shi ,fu ge cai liao bu tong zu fen zhi jian jun you liang hao de jie chu ,xing cheng le jiao li xiang de fu ge jie gou ,ju zai 450～800 nmguang pu fan wei nei ,bu tong zu fen bi de TiO2/UiO-66-NH2/GOjun biao xian chu jiao jiang de guang xi shou neng li he jiao di de guang sheng dian zi kong xue fu ge lv 。te bie shi dang Tihe Zrde ma er bi wei 19:1shi ,ji ke jian guang xi shou neng li zui jiang ,ju ju you liang hao de yi zhi TiO2guang sheng dian zi kong xue dui fu ge de xiao guo 。jiang suo zhi bei de TiO2ji fu ge cai liao ji ji yuan shi zu fen fen bie jin hang guang cui hua jiang jie you ji ran liao RhBhe guang jie shui chan qing xing neng ce shi ,jie guo xian shi ,bu tong cai liao de guang cui hua xing neng biao xian wei :TiO2/UiO-66-NH2/GO>TiO2/UiO-66-NH2>TiO2/Ui0-66>TiO2/GO>TiO2>UiO-66-NH2>UiO-66。ji zhong ,Ti:Zrwei 19:1 de TiO2/UiO-66-NH2/GO de guang cui hua xing neng biao xian zui you ,zai ran liao jiang jie ce shi zhong ,guang zhao 45 minhou de ran liao jiang jie lv chao guo 97%;er zai chan qing ce shi zhong ,zai ke jian guang zhao she xia ,ji 2hnei de chan qing su lv ke da 27.0 mmol/(g h)。tong guo ge li gou jian UiO-66-NH2、GOyu TiO2de fu ge jie gou ,ke you xiao ke fu TiO2de ju xian xing ,shi xian ji guang cui hua xing neng de di gao 。jiang Ti:Zrwei 19:1de TiO2/UiO-66-NH2/GOjin hang guang cui hua xing neng wen ding xing ce shi ,jie guo xian shi ,zai guang cui hua jiang jie ran liao de xun huan ce shi zhong ,di 5ci xun huan shi de ran liao jiang jie lv reng chao guo 90%;zai lian xu 12 hguang jie shui chan qing ce shi zhong ,chan qing zong liang da dao 254 mmol/g,ce shi zhi hou guang cui hua ji de jie gou yi ran bao chi wan hao 。TiO2/UiO-66-NH2/GObiao xian chu liang hao de guang cui hua xing neng wen ding xing 。

论文参考文献

  • [1].不同尺寸单晶石墨烯的制备及表面等离激元成像检测研究[D]. 王延伟.北京交通大学2019
  • [2].基于金纳米颗粒/石墨烯修饰的电化学生物传感器的研究和应用[D]. 张茵.华中师范大学2016
  • [3].改性石墨烯吸附燃煤电厂烟气中汞污染物的量子化学研究[D]. 兰万里.华北电力大学2019
  • [4].第一性原理研究掺杂金属石墨烯对NH3的吸附特性[D]. 孙尧.华北电力大学2019
  • [5].铜表面石墨烯层的滑动电接触摩擦学特性与润滑机理[D]. 闻小琴.西北大学2019
  • [6].氧化锌、氧化锌/石墨烯薄膜材料的制备及发光特性[D]. 贾玮萍.西北大学2019
  • [7].五边形石墨烯的力学行为与性能调控研究[D]. 操淑敏.江苏大学2019
  • [8].深度低共熔溶剂辅助合成硫化镍/石墨烯复合材料及电催化性能研究[D]. 张德亮.青岛科技大学2019
  • [9].石墨烯/离子液体复合材料传感器的构建及应用研究[D]. 许春莉.青岛科技大学2019
  • [10].掺杂石墨烯负载Ag-MnFe2O4纳米复合材料的制备及电催化性能研究[D]. 李杉杉.青岛科技大学2019
    • 读者推荐
  • [1].还原氧化石墨烯及石墨烯/TiO2复合材料的三阶非线性光学性质研究[D]. 张栖铭.河南大学2019
  • [2].金属有机骨架材料对稀土元素吸附性能的研究[D]. 肖欣.辽宁大学2019
  • [3].氧化锌的带隙调控及氧化锌/石墨烯复合材料的制备与研究[D]. 吴本泽.新疆大学2019
  • [4].二氧化钛及其复合材料的合成与性质研究[D]. 刘秀娥.曲阜师范大学2019
  • [5].TiO2/金属有机骨架复合材料的制备及其光催化性能研究[D]. 周贝贝.安徽工程大学2019
  • [6].二氧化钛纳米线/石墨烯复合材料的制备及电化学性能研究[D]. 关恩昊.哈尔滨理工大学2019
  • [7].石墨烯/银纳米线透明导电膜的制备及性能研究[D]. 邹清清.西安理工大学2019
  • [8].高活性二氧化钛的可控合成与光催化研究[D]. 张路楠.齐鲁工业大学2019
  • [9].水热法制备纳米二氧化钛的形貌调控及其光催化性能研究[D]. 陆祥坤.吉林大学2019
  • [10].过渡金属掺杂二氧化钛与石墨烯纳米复合材料的制备及其光催化性能[D]. 常开善.兰州理工大学2018

    • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自北京交通大学的凌廉杰，发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文，是一篇关于二氧化钛论文,金属有机骨架材料论文,氧化石墨烯论文,光催化论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。

    标签：;  ;  ;  ;  ;  

    凌廉杰：二氧化钛/金属有机骨架/氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化性能研究论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2025 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5