可见光响应型S掺杂TiO2薄膜光催化剂的制备及其活性的研究

论文摘要

研制具有可见光活性的TiO2薄膜光催化剂,是提高太阳光利用率、推进光催化技术的实用化进程的关键,也成为光催化领域重要和具挑战性的课题之一。 为了扩展TiO2在可见光区的响应波长有效利用太阳能,本实验首次用溶胶-凝胶法制备了掺S的TiO2薄膜,由UV-Vis结果表明,掺S的TiO2薄膜对可见光具有较好的响应,响应波长达到530nm,其禁带宽度为2.34eV。由XPS表征可知,S很可能是以S6+的形式代替Ti进入TiO2晶格。XRD结果表明,500℃煅烧制备的掺S的TiO2薄膜是锐钛矿晶型。最后以氙灯为光源（λ>400nm）,罗丹明B溶液为目标降解物,对掺S的TiO2薄膜进行了光催化性能的研究。发现其在可见光下的光催化活性远高于TiO2薄膜,其中500℃煅烧制备的掺S的TiO2薄膜的活性为最高。实验结果基本达到了预期的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 降解污染物的方法
• 1.1.1 物理法
• 1.1.2 生物法
• 1.1.3 化学法
• 1.2 光催化法
• 2光催化剂的晶型结构'>1.2.1 TiO₂光催化剂的晶型结构
• 2光催化反应机理'>1.2.2 TiO₂光催化反应机理
• 2光催化应用进展'>1.2.3 TiO₂光催化应用进展
• 1.3 立题思想
• 1.3.1 立题背景
• 1.3.2 立题的提出
• 1.4 研究内容及意义
• 1.5 本论文的构成
• 2薄膜的制备、表征及其光催化活性'>第二章 TiO₂薄膜的制备、表征及其光催化活性
• 2.1 前言
• 2薄膜的方法'>2.2 制备TiO₂薄膜的方法
• 2薄膜的方法'>2.2.1 几种制备TiO₂薄膜的方法
• 2.2.2 溶胶-凝胶法
• 2薄膜'>2.3 制备TiO₂薄膜
• 2.3.1 试剂和仪器
• 2薄膜的制备'>2.3.2 TiO₂薄膜的制备
• 2薄膜的表征'>2.4 TiO₂薄膜的表征
• 2.4.1 热重-差热分析（TG-DTA）
• 2薄膜的厚度'>2.4.2 TiO₂薄膜的厚度
• 2.4.3 X射线衍射分析（XRD）
• 2.4.4 紫外-可见光谱分析（UV-Vis）
• 2薄膜光催化活性的测定'>2.5 TiO₂薄膜光催化活性的测定
• 2.5.1 试剂和仪器
• 2.5.2 光催化实验
• 2.5.3 光催化实验结果
• 2.6 结论
• 2薄膜的制备及其表征'>第三章 掺S的TiO₂薄膜的制备及其表征
• 3.1 前言
• 2薄膜'>3.2 制备掺S的TiO₂薄膜
• 3.2.1 试剂和仪器
• 2薄膜的制备'>3.2.2 掺S的TiO₂薄膜的制备
• 2薄膜的表征'>3.3 TiO₂薄膜的表征
• 3.3.1 差热分析（DTA）
• 3.3.2 紫外-可见光谱分析（UV-Vis）
• 3.3.3 X射线衍射分析（XRD）
• 3.3.4 X射线光电子能谱分析（XPS）
• 3.4 结论
• 2和掺S的TiO₂薄膜光催化活性的比较'>第四章 TiO₂和掺S的TiO₂薄膜光催化活性的比较
• 4.1 前言
• 4.2 气相光催化实验
• 4.2.1 试剂及仪器
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 结果与讨论
• 4.3 液相光催化反应
• 4.3.1 试剂及仪器
• 4.3.2 结果与讨论
• 2在可见光区响应波长初探'>4.4 S掺杂扩展TiO₂在可见光区响应波长初探
• 4.5 结论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表的论文