TiO2/SiO2复合半导体对气相污染物气-固复相光催化反应的研究

论文摘要

本文以钛酸丁酯为前驱体,利用溶胶-凝胶法制备了TiO2-SiO2复合纳米粒子粉末,用TiO2/SiO2复合纳米粒子对有机污染物（甲苯、庚烷、SO2、NO2、NO）进行降解。以TiO2/SiO2复合纳米粒子为催化剂,研究了甲苯的初始浓度、氧气和水蒸气的不同含量、光强及其SO2 等因素对其光催化氧化降解的影响。采用兰缪尔-欣伍德（Langmuir-Hinshelwood）动力学模型得到了甲苯光催化降解的反应速率常数和吸附常数,并且用GC、GC-MS、FT-IR 初步确定了反应产物。以TiO2/SiO2复合纳米粒子为催化剂,对C7H16-O2-TiO2/SiO2、SO2-O2-TiO2/SiO2和C7H16-SO2-O2-TiO2/SiO2 三个体系进行了研究。分别用GC、GC-MS、FT-IR 对反应物、反应中间产物进行了初步分析。以TiO2/SiO2复合纳米粒子为催化剂,对C7H16-O2-TiO2/SiO2、C7H16-NO2-O2-TiO2/SiO2、C7H16-NO-O2-TiO2/SiO2 三个体系进行了研究。分别用GC、GC-MS、FT-IR 对反应物、反应中间产物进行初步分析,并初步探讨了反应的氧化机制。

论文目录

• 第一章 序论
• 1.1 纳米粒子的研究
• 1.1.1 纳米粒子及其发展
• 1.1.2 纳米粒子的性质
• 1.2 半导体纳米粒子的特性
• 1.2.1 光学特性
• 1.2.2 光电催化特性
• 1.2.3 光电转换特性
• 1.3 纳米半导体光催化剂的研究
• 1.3.1 纳米半导体光催化的反应机理
• 1.3.2 提高半导体光催化活性的途径
• 2-SiO₂ 复合半导体光催化剂的研究'>1.3.3 纳米TiO₂-SiO₂复合半导体光催化剂的研究
• 1.4 纳米粒子降解有机物的光催化反应的研究
• 1.4.1 动力学研究和影响动力学的因素
• 1.4.2 降解有机物的研究
• 1.5 本论文的研究内容
• 2-SiO₂复合半导体光催化剂降解甲苯的研究'>第二章 纳米TiO₂-SiO₂复合半导体光催化剂降解甲苯的研究
• 2-SiO₂ 复合半导体光催化剂的制备'>2.1 纳米TiO₂-SiO₂复合半导体光催化剂的制备
• 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
• 2.3 降解甲苯的光催化反应
• 2.3.1 甲苯的初始浓度的影响
• 2.3.2 氧气含量的影响
• 2.3.3 水分子含量的影响
• 2.3.4 光强的影响
• 2.3.5 反应产物分析
• 2.3.6 氧化机制
• 2-SiO₂复合半导体光催化剂降解C₇H₁₆和SO₂、NO₂、NO 研究'>第三章 纳米TiO₂-SiO₂复合半导体光催化剂降解C₇H₁₆和SO₂、NO₂、NO 研究
• 2/SiO₂ 复合半导体光催化剂的制备'>3.1 纳米TiO₂/SiO₂复合半导体光催化剂的制备
• 7H₁₆和SO₂的不同体系的光催化反应'>3.2 降解C₇H₁₆和SO₂的不同体系的光催化反应
• 7H₁₆和SO₂的光催化反应'>3.2.1 分别降解C₇H₁₆和SO₂的光催化反应
• 7H₁₆和SO₂复合体系的光催化反应'>3.2.2 降解C₇H₁₆和SO₂复合体系的光催化反应
• 3.2.3 产物检测
• 7H₁₆和NO₂、NO 的不同体系的光催化反应'>3.3 降解C₇H₁₆和NO₂、NO 的不同体系的光催化反应
• 7H₁₆和NO₂不同体系的光催化反应'>3.3.1 降解C₇H₁₆和NO₂不同体系的光催化反应
• 7H₁₆ 和NO 不同体系的光催化反应'>3.3.2 降解C₇H₁₆ 和NO 不同体系的光催化反应
• 第四章 结论
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致 谢
• 导师简介
• 作者简介