导读:本文包含了吸附光催化性能论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:氧化铜,介孔氧化硅,吸附,催化降解
吸附光催化性能论文文献综述
赵舒鹏,刘谢,王东田,吴正颖[1]（2019）在《氧化铜负载介孔氧化硅的合成及吸附/催化性能研究》一文中研究指出有机染料广泛应用于各个行业,产生了大量印染废水。研究多孔吸附/催化双功能化材料,提高环境净化效率,降低二次污染成为前沿。本文通过在介孔SiO_2材料中负载不同含量氧化铜,在不破坏介孔材料原有结构的基础上,提高材料对有机废水的吸附/降解能力。通过XRD、傅里叶红外等手段来研究材料的结构,以亚甲基蓝溶液为模拟有机废水,通过吸附/降解亚甲基蓝实验来测试材料的吸附/催化性能。实验结果表明,负载CuO铜以后样品的介孔结构保留完整;所有负载CuO后的样品均具有比介孔SiO_2更好的吸附和催化性能;当Cu/Si摩尔比为0.02时,样品的吸附效果最佳;当Cu/Si摩尔比为0.05时,样品的催化降解效果最佳。(本文来源于《当代化工研究》期刊2019年13期）
罗一丹[2]（2019）在《反应物分子吸附及催化剂结构对石墨相氮化碳基光催化材料性能影响的研究》一文中研究指出随着全球工业化的发展,与之而来的能源短缺和环境危机已经成为了当前人类社会的两大难题。半导体光催化技术可以吸收和转化太阳能,用于环境净化和生产可再生绿色能源,因此得到了广泛地关注。石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种二维共轭聚合物光催化剂,具有非常多的优点:可以吸收可见光、不含金属元素、获得成本低等,因此作为新一代的光催化剂被应用于光催化反应的各种应用中,如:污染物降解、分解水产氢、CO2还原、有机合成、细菌消毒等领域。本论文以石墨相氮化碳为基础,从几个方面研究了石墨相氮化碳基光催化材料在光催化反应中的机理和反应活性。研究了 g-C3N4光催化降解反应的动力学,以及光催化过程中吸附与降解反应的相互作用规律。以非金属元素掺杂g-C3N4为研究对象,考察了不同非金属元素对g-C3N4电子结构、光学性质和光催化产氢活性的影响。以g-C3N4与SrTiO3复合,考察了复合物界面间的相互作用以及作用机理。具体研究内容如下:1、g-C3N4在吸附-光催化反应中的机理研究在污染物的光降解过程中,吸附和光催化的协同作用经得到了广泛地认可,然而协同作用机理仍不明确。这部分研究工作的主要目的是了解g-C3N4协同吸附-光催化去除污染物的动力学过程。本研究选用偶氮染料(活性红120)作为模型反应物。进行了一系列的实验来确定吸附、光降解和吸附-降解共存过程的动力学。利用各种模型对实验数据进行模拟和解释=研究发现,g-C3N4对染料的综合吸附和光降解主要受以下叁个过程控制:(1)染料在g-C3N4表面的吸附;(2)染料在本体溶液中的光降解;(3)吸附染料在g-C3N4表面的光降解。实验和模拟结果均表明,吸附动力学速率(3.37min-1)快于其他两种过程。此外,染料的催化剂表面光降解动力学速率(0.149 min-1)远快于在溶液中(0.005 min-1)因此吸附过程促进了 g-C3N4对污染物的光降解。另一方面,g-C3N4对染料的多次光降解活性差别不大,说明光催化过程也可以促进g-C3N4对染料的吸附,因为吸附是反应中主要影响活性的因素。2、非金属元素掺杂对g-C3N4光催化反应的影响研究在光催化产氢反应中,g-C3N4具有良好的光催化活性。这部分的研究工作中提出了一种简便的一步加热合成B、P或F掺杂g-C3N4光催化剂(BCN、PCN、FCN)的方法。采用多种测试方法对制备的光催化剂进行了表征。结果表明,B、P或F掺杂增加了 g-C3N4的平面间堆积距离,扩大了光吸收范围,提高了产氢活性。FCN的光催化活性最高,BCN次之,PCN的光催化活性最低。并且非金属元素掺杂对g-C3N4的电子结构以及带隙产生了一系列的影响。3、复合光催化剂g-C3N4/SrTiO3的界面效应对光催化反应的影响研究复合物光催化剂能有效提升光催化产氢反应的活性。这部分的研究工作中采用机械研磨和煅烧的两步法制备了g-C3N4/SrTiO3纳米复合物光催化剂。复合材料在可见光下产氢活性高于纯g-C3N4和SrTiO3。表征测试结果表明,g-C3N4/SrTiO3对可见光的吸收作用更强,光生电荷转移速度更快。此外,我们还对g-C3N4/SrTiO3纳米复合材料的界面电子结构进行了深入的表征。结果表明,在g-C3N4/SrTiO3界面内存在的内建电场的作用下,光生电子从g-C3N4流向SrTiO3,导致光生电子和空穴快速分离,因此有更多的水分子被光催化还原为H2。本工作阐明了内建电场在g-C3N4/SrTiO3复合物光催化剂中对产氢活性提升的重要作用。(本文来源于《南京大学》期刊2019-08-01）
李雅明,李艳军,张江,丛野,崔正威[3]（2019）在《K_3V_5O_(14)的合成及光催化性能和吸附性能》一文中研究指出采用固相合成法制备出K_3V_5O_(14),利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征了其结构和形貌。研究了反应温度和反应时间对K_3V_5O_(14)的结构、形貌和紫外可见吸收光谱的影响。探讨了材料的光催化性能和吸附性能,结果表明:在光催化性能测试中,具有层状结构的K_3V_5O_(14)对亚甲基蓝(MB)的光降解作用较弱,75 min内降解率低于10%;但K_3V_5O_(14)对亚甲基蓝染料表现出较高的选择性及吸附性能,其最佳投入量为0.5 g·L~(-1),在45 min时对亚甲基蓝的吸附率可达84.46%;吸附动力学拟合结果显示,K_3V_5O_(14)对亚甲基蓝的吸附过程满足准二级吸附动力学,最大吸附容量为75.19 mg·g~(-1)。(本文来源于《材料导报》期刊2019年12期）
宋毅,李林杰,徐凌,李文华,杨政[4]（2019）在《Mn吸附g-C_3N_4材料光催化性能提高的第一性原理研究》一文中研究指出石墨相氮化碳(g-C_3N_4)具有的独特电子结构、光学性质和较大的比表面积,使其具有良好的光催化性能,成为光催化领域研究的热点。但是,由于g-C_3N_4只能够吸收波长小于450 nm的光,这严重制约了其实际推广应用。为了进一步提高g-C_3N_4的光催化性能,科研工作者们提出了很多改进的方法。其中,最简单易行且效果较好的方法是通过化学掺杂进行改性。基于此,采用密度泛函理论研究Mn吸附在g-C_3N_4表面,其电子结构、光学性质等光催化相关性质的变化。Mn掺杂后,g-C_3N_4体系对光子吸收范围拓展到整个可见光范围。同时,因为在禁带内引入掺杂能级,使得Mn吸附g-C_3N_4的光催化效率有较大提高。(本文来源于《科技经济导刊》期刊2019年17期）
钱大鹏[5]（2019）在《生物模板类水滑石的制备及其对NO~-_3-N的吸附/光催化性能研究》一文中研究指出水中过量的NO~-_3-N会对人类的健康造成严重的危害,NO~-_3-N处理剂的研发是目前的研究热点。本文采用共沉淀-焙烧法合成生物模板类水滑石(C-LDO)并运用FT-IR、SEM、XRD、BET、XPS、UV-Vis DRS等对其进行表征。以C-LDO为吸附剂,探究了吸附剂的最佳制备条件,考察了吸附时间、初始浓度、pH、投加量、温度、共存离子等因素对NO~-_3-N吸附效果的影响,探讨了吸附剂对NO~-_3-N的吸附动力学,吸附等温线,吸附热力学,脱附动力学等。再以C-LDO作为催化剂,考察投加量、pH、初始浓度等因素对NNO~-_3-N光催化还原效果的影响,探讨了光催化动力学,活性基团及还原途径。得出以下结论。(1)采用共沉淀-焙烧法合成C-LDO,最佳制备工艺为:Zn-Ti-Fe的摩尔比为2:1:1、焙烧温度为450℃、棉花投加量为2g。C-LDO保持了棉花的纤维形状和结构,避免了水滑石块状团聚,比表面积增大为74.8m2.g-1为大孔数量增加;在化学成分上引入C元素,具有结构记忆效应,可以提高吸附剂的吸附性能。(2)25℃,NO~-_3-N浓度为50mg/L,吸附剂投加量为0.67g/L，pH=7，C-LDO财对NO~-_3-N的吸附效果最佳,120min可以达到平衡,平衡吸附量为66.57mg/g,NO~-_3-N去除率为88.76%。吸附过程可由准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线描述,为自发进行的吸热反应。竞争吸附实验结果表明,共存阴离子价态越高,对C-LDO吸附NO~-_3-N的影响越大。NO~-_3-N通过阴离子插层被吸附到C-LDO表面,吸附饱和的C-LDO可在紫外光下进行脱附,脱附平衡时的脱附率为92.50%,过程遵循伪二级脱附动力学模型。(3)20W紫外光下,投加量为0.25g/L，pH=7,NO~-_3-N初始浓度为50mg/L,反应8h后,C-LDO对NO~-_3-N的还原率达70.58%，C-LDO光催化还原NO~-_3-N符合准一级动力学。光生电子是C-LDO光催化还原NO~-_3-N过程的活性基团。C-LDO可有效去除水中NO~-_3-N,是一种潜在的NO~-_3-N处理剂。(本文来源于《西安科技大学》期刊2019-06-01）
王杰[6]（2019）在《铁酸锌材料的修饰及其吸附与光催化协同性能的研究》一文中研究指出人类在进步,社会在发展,科学在突破。看似一片大好的发展形势下也隐藏着许许多多的问题。其中最值得关注的便是环境问题,而其中的水环境污染一直是我们必须要面对的问题。目前来看,有许多方法被用来试图解决这一难题,其中清洁高效的光催化降解技术应运而生,成了研究者们较为关注的领域。本文致力于制备出高效的复合光催化剂,以提高对有机污染物的去除效率为目标。通过一系列的表征,对复合材料的元素组成、结构特征和性能高低都进行了分析。具体的研究内容和结果如下:(1)环境友好型和磁性可回收SnFe_2O_4/ZnFe_2O_4异质结光催化材料的制备及其性能的研究。在材料制备中,Fe(NO_3)_3·9H_2O作铁源、Zn(NO_3)_2·6H_2O作锌源和SnCl_2·2H_2O作锡源,采用一步溶剂热法合成。性能实验表明,5%SnFe_2O_4/ZnFe_2O_4异质结材料具有最高的光催化性能,对四环素的去除率达到了93.2%,并且对实际制药废水COD去除也有较好的效果,这是由于其比表面积相较于纯ZnFe_2O_4大幅提高,光生电子-空穴复合速率最小的同时两者的转移效率也很高;SnFe_2O_4/ZnFe_2O_4异质结材料的稳定性使其在经过四次循环使用后,依旧有很高的光催化活性,其具有磁性使得循环过程中的回收也很便捷;最后,通过微生物的活性实验,证实了催化剂本身的无毒性。(2)ZnFe_2O_4/Bi_2S_3复合光催化剂的制备及其应用的研究。在制备ZnFe_2O_4材料的基础上,Bi(NO_3)_3·5H_2O和硫代乙酰胺作铋源和硫源,采用两步溶剂热法合成出不同ZnFe_2O_4含量的ZnFe_2O_4/Bi_2S_3复合光催化材料。所有材料通过降解四环素溶液来检验它们的光催化性能。结果显示,12%ZnFe_2O_4/Bi_2S_3光催化剂具有最高的光催化活性,ZnFe_2O_4材料的加入对于Bi_2S_3的性能有质的提升。经分析,ZnFe_2O_4的加入使复合材料的比表面积增大,并且减缓了其光生电子与空穴的复合效率以及提高了它们的转移速率。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2019-06-01）
冯雅楠[7]（2019）在《形貌和粒径对纳米CeO_2吸附和光催化性能的影响》一文中研究指出由于纳米效应,纳米材料呈现出不同于与相应块状材料的奇特的吸附和光催化性能,而这些性能决定于构成纳米材料的纳米颗粒的形貌和粒径。但是目前关于粒径和形貌对纳米颗粒吸附和光催化的影响机理和影响规律还不完全清楚,严重制约着纳米材料的研究、应用和发展。因此本文将以纳米CeO2的吸附和光催化为体系,通过理论和实验两方面研究粒径和形貌对吸附和光催化性能的影响。首先,本文通过水热/溶剂热法制备了球形和线形的纳米CeO2,并且采用场发射扫描电子显微镜(SEM)和X射线粉末衍射仪(XRD)对制备的纳米CeO2的形貌和粒径进行了表征。其次,在吸附理论方面,通过定义吸附前纳米颗粒和吸附后产物的化学势,引入形状参数,推导出不同形貌纳米颗粒(线形或球形、立方体、正八面体等其他正多面体)吸附热力学性质的表达式,讨论了粒径和形貌对纳米颗粒吸附热力学性质的影响规律和机理。在实验上研究了不同粒径和不同形貌的纳米CeO2对刚果红的吸附热力学性质的影响规律,并与理论关系上进行比较。最后,在光催化方面,通过制备的球形和线形的纳米CeO2,研究了粒径和形貌对纳米CeO2光催化降解罗丹明B的影响规律。通过研究,得出如下结论:(1)通过溶剂热法可制备出不同粒径的球形纳米CeO2,在制备过程中铈源(Ce(NO3)3·6H2O)的浓度、反应的温度、时间均对粒径有一定的影响;并且,通过水热法还可制备出不同直径的CeO2纳米线,在制备过程中铈源(CeCl3·7H2O)的浓度和氨水的量是形成纳米线形貌的关键因素,CeCl3·7H2O溶液的体积是控制纳米线直径的关键因素。(2)粒径和形貌对纳米二氧化铈吸附热力学性质有较大的影响。对于球形/线形纳米CeO2,随着粒径的增加,标准吸附平衡常数减小,而标准摩尔吸附吉布斯自由能、标准摩尔吸附焓和标准摩尔吸附熵均减小,并且lnKθ、ΔadsGmθ、ΔadsHmθ和ΔadSmθ均与其粒径的倒数呈较好的线性关系;通过比较球形和线形纳米CeO2的吸附热力学性质发现,ln Kθ的规律是:球形>线形,而ΔadsGmθ、ΔadsHmθ和ΔadsSmθ遵循的规律均是:线形>球形,而且粒径越小,形貌对其影响越显着。当粒径外推到无穷大时,不同形貌吸附热力学性质会聚集到一点。这些影响规律与理论关系式是一致的。其影响机理是:吸附平衡常数和吉布斯自由能由摩尔表面积和吸附前后表面张力的差值决定,吸附熵由摩尔表面积和表面张力的温度系数的差值决定,吸附焓由摩尔表面积、吸附前后表面张力的差值和吸附前后表面张力的温度系数的差值共同决定。(3)粒径和形貌对纳米二氧化锌吸附和光催化性能有较大的影响。对于球形/线形纳米CeO2,在暗吸附阶段,纳米CeO2吸附罗丹明B的吸附率和吸附速率常数随着纳米CeO2 直径的减小均逐渐增加。在光催化反应阶段,光催化降解率和催化速率常数都随着直径的减小而增大。不同形貌的纳米CeO2,其吸附率、吸附速率常数、光催化降解率和光催化降解速率常数的顺序都是:球形>线形。本文建立的纳米吸附理论,阐明了形貌和粒径对纳米吸附热力学性质的影响机理和实质,能够定量地描述纳米颗粒的吸附行为。纳米吸附理论、形貌和粒径的对纳米颗粒吸附和光催化的影响规律,可为纳米吸附材料和纳米催化剂的设计、制备和应用提供重要参考。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
王琦[8]（2019）在《几种基于石墨烯的吸附、光催化材料性能研究及其在水污染治理的应用》一文中研究指出随着科学技术的快速发展,人类的生活水平不断提高,赖以生存的环境却面临着极大的威胁。无论是水体、空气还是土壤,都遭受了严重破坏。水是生命的源泉,水污染直接危害着人类的健康甚至生存,治理水污染已刻不容缓。污染的水体中含有大量的重金属离子、阴离子和有机污染物等,吸附和光催化是便捷、有效的处理方法。石墨烯由于其独特的理化性质,已成为吸附剂和光催化剂的良好载体。面对各种各样的污染物,我们需要不断研发出具有针对性的石墨烯功能材料来应用于不同的污染物治理中。本论文研究的主要内容是制备基于氧化石墨烯的纳米功能材料,并研究其对污染物去除的性能。具体如下:1.采用简便的声化学方法成功合成了(Zr O2-Al2O3)/GO纳米复合材料。在制备过程中由声化学产生的独特气氛赋予(Zr O2-Al2O3)/GO纳米复合材料特殊的3D网络,与通过共沉淀法制备的相同复合物相比,其产生更大的表面积(42.84 m2/g)和更好的金属氧化物纳米颗粒分布(14.38 nm)。合成的(Zr O2-Al2O3)/GO最大F-吸附容量为124.4 mg/L,当F-平衡浓度为1 mg/L时,吸附能力为13.80 mg/L,均高于大多数先前报道的除氟吸附剂,显示其优异的吸氟性能。使用(Zr O2-Al2O3)/GO以流动吸附方式处理被F-污染的真实饮用水,结果表明该吸附剂可以从实际饮用水中去除大量氟化物,并达到世界卫生组织的标准,显示其具有巨大的实际应用潜力。在实验分析的基础上,详细讨论了高除氟性能的来源和吸附机理。由于制备简单、操作简便、性能高,吸附剂和相关的声化学方法被认为对开发高效吸附剂具有重要意义。2.通过采用简单的一步水热反应将氧化石墨烯与氧化锰进行复合,成功制备了Mn3O4/3D r GO纳米复合材料。结果表明Mn3O4/3D r GO复合材料对环丙沙星在25℃下达到最大吸附量为76.09 mg/g,其吸附符合Langmuir等温模型。Mn3O4/3D r GO复合材料对环丙沙星的吸附在12h达到吸附平衡,吸附动力学符合拟二级动力学方程,颗粒内扩散和外扩散可能都存在于吸附过程中以控制吸附速率。此外,其吸附过程条件比较温和,在6.1<p H<8.7条件下即可进行。具有良好的离子抗干扰能力及再生能力,在四次循环后仍能有62.3%的吸附效果。最后在实验数据的基础上结合XPS详细研究分析了Mn3O4/3D r GO对环丙沙星的吸附机制。3.通过简单的一步水热法将BiOBr与GO复合,并通过添加葡萄糖原位自还原出单质Bi,最终成功合成Bi/Bi OBr/r GO纳米光催化材料。结果表明Bi/Bi OBr/r GO对四环素具有良好的吸附性能和光催化降解性能。在吸附-光催化协同作用下,材料在20 min内快速矿化四环素且完全去除;通过流动相实验发现Bi/Bi OBr/r GO可以连续不间断地高效去除四环素10小时,此后去除缓慢降低,在38小时的时候达到平衡,其平衡时的去除率大约为40%;Bi/Bi OBr/r GO有很强的再生性能,在不进行任何洗涤的环境下能良好循环5次且第五次的去除率仍高达90%;这表明Bi/Bi OBr/r GO具有很好的实际应用潜能。在通过液质联用、捕获实验、Mott-Schottky曲线等实验的基础上,详细分析了Bi/Bi OBr/r GO降解四环素的降解通路及光催化降解机理。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2019-06-01）
许策[9]（2019）在《还原氧化石墨烯基气凝胶吸附和光催化降解有机染料性能及理论研究》一文中研究指出如何在能源短缺的世界性难题面前,解决环境污染问题,已经成为当下研究的热门领域。吸附和可见光催化技术由于工艺流程简单、易于操作、成本较低等优点吸引了众多研究者的目光。石墨相氮化碳(g-C3N4)、还原氧化石墨烯气凝胶(rGOA)两种新型功能材料成为当下研究热点。本文基于两种材料的优缺点进行一下叁方面研究:(1)以氧化石墨烯(GO)为前驱体,通过还原自组装法制备了具有宏观叁维(3D)多孔框架结构的rGOA。通过对样品进行SEM、HRTEM、XRD、XPS、BET等手段表征,表明rGOA具有叁维网状介孔结构,比表面积达到294 m2·g-1。因为rGOA是具有π-π共轭的多孔宏观结构,而环境中染料大多含有π-π键结构,所以易于被rGOA吸附。rGOA对罗丹明B(RhB)染料的吸附量最大达到了 304 mg·g-1符合Freundlich吸附平衡模型,动力学模拟符合准二级动力学方程。(2)以叁聚氰胺为前驱体,使用无模板法制备了介孔氮化碳(MCN)。然后MCN与GO混合,使用还原自组装法制备复合气凝胶。利用各种表征手段对复合气凝胶进行了材料表征,结果表明,MCN和rGO成功地结合在一起。MCN/rGOA复合物的比表面积从18m2·g-1增加到149m2·g-1。最优比例MCN/rGOA(MCN:GO=3:9)复合材料,在80 min内对RhB(20 mg·L-1,100 mL)吸附率最高为73.7%,吸附和可见光催化的总效果达到95.2%。与此同时,材料具有良好稳定性,五次重复实验后去除率仍约89%。该混合气凝胶不仅具有良好的吸附效果,而且具有良好的光催化性能,结合染料废水中各种影响因素,实验测试了 pH在3-7时去除效果较好、阳离子对RhB去除影响较小、腐殖酸会降低去除率以及表面活性剂少量存在时促进对RhB去除,浓度较大时抑制对RhB去除。(3)通过Gasusion 09软件利用密度泛函理论(DFT)中B3LYP杂化泛函方法,在6-31G(d,p)基组水平上,对RhB分子进行结构优化以及能量计算,然后利用Multiwfn计算福井函数的自由基反应系数找到RhB分子易被攻击的位点,结合高效液相色谱-质谱联用仪(HPLC-Q-TOF-MS/MS)对RhB催化降解中间产物,提出相应的降解路径。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-05-29）
秦钊[10]（2019）在《氧化石墨烯—TiO_2复合材料对染料的吸附动力学及光催化性能研究》一文中研究指出全国化工各个行业的蓬勃发展,带来了大量的染料污染问题。染料分子结构中含不饱和基团—N≡N—、C=C、—N=O等,拥有不同的色度、极性以及酸碱性,一般方法很难有效破坏这些共扼体系结构。光催化氧化技术具有催化活性高、廉价无毒、无二次污染和矿化彻底等优点。但光催化降解过程首先要把有机污染物吸附至光催化剂表面,实现有机污染物的富集;再在光照条件下利用TiO_2产生的羟基自由基把有机污染物降解为CO_2和H_2O。纯二氧化钛由于表面大量羟基导致的强亲水性以及低的比表面积,使得对有机污染物的吸附能力极弱,进而制约了光催化降解效率。传统光反应器结构复杂、传质效果差以及催化剂分离困难,同时制约着光催化效率。所以,光催化剂的性能和光反应器特性的选择是未来研究的两大主流。对催化剂改性可显着提高TiO_2的吸附性能,分离光生电子和空穴,并拓展可见光响应范围,从而提高TiO_2复合材料的光催化性能,实现染料废水的高效处理。一种可强化传质、制造薄液膜的新型光催化反应器——旋转盘反应器(spinning disk reactor,SDR),应用广、效果好,可用于光催化反应中。液滴在转盘的离心力下,变为很薄的液丝、液膜,增强了光的透过率和溶氧量,对光催化具有强化作用。而负载式催化剂,解决了难分离问题,并且可持续使用。本文通过在氧化石墨烯分散溶液中水解钛酸丁酯成功制备不同比例的氧化石墨烯-TiO_2复合材料(TiO_2、GO1-TiO_2、GO5-TiO_2、GO10-TiO_2、GO15-TiO_2和GO20-TiO_2),采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS),全自动比表面及孔径分析仪(BET)和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等对样品进行了表征。研究了GO10-TiO_2对亚甲基蓝(MB)、甲基橙(MO)和罗丹明B(Rh B)叁种染料的吸附动力学和光催化性能。结果表明:TiO_2颗粒均匀地附着在GO片层表面;GO10-TiO_2对叁种染料的吸附过程为多层吸附,吸附动力学符合拟二级动力学模型;在25℃条件下GO10-TiO_2对废水中MB,MO和Rh B的吸附因共轭结构、极性等的差异而呈现选择性吸附,吸附容量分别为9.2、5.4和23.0 mg/g。对叁种染料废水的光催化降解效果与吸附性能相关联,吸附容量越大降解效率越高,光催化反应60 min时,MB、MO和Rh B降解率分别为89%、75%和98%。采用溶胶-凝胶法制备和负载纯TiO_2和GO-TiO_2催化剂薄膜,450℃条件下焙烧2h。对纯TiO_2和GO-TiO_2催化剂薄膜进行XRD和SEM表征,结果表明两种催化剂中都存在锐钛矿和金红石混合晶型,薄膜表面出现了很多细小的裂纹,裂纹的增加增大了比表面积,而GO-TiO_2薄膜表面有裂纹且存在大量黑色絮状物,这种物质为GO。在SDR中用两种负载催化剂薄膜进行光催化降解亚甲基蓝废水研究。实验结果表明,随流量和转速的增加,亚甲基蓝的降解率先增加后降低。转速100 rpm,流量40 L/h是旋转盘反应器光催化最佳实验参数。GO-TiO_2薄膜对亚甲基蓝光催化降解率较TiO_2提高了10%。(本文来源于《中北大学》期刊2019-05-27）
吸附光催化性能论文开题报告
（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：
随着全球工业化的发展,与之而来的能源短缺和环境危机已经成为了当前人类社会的两大难题。半导体光催化技术可以吸收和转化太阳能,用于环境净化和生产可再生绿色能源,因此得到了广泛地关注。石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种二维共轭聚合物光催化剂,具有非常多的优点:可以吸收可见光、不含金属元素、获得成本低等,因此作为新一代的光催化剂被应用于光催化反应的各种应用中,如:污染物降解、分解水产氢、CO2还原、有机合成、细菌消毒等领域。本论文以石墨相氮化碳为基础,从几个方面研究了石墨相氮化碳基光催化材料在光催化反应中的机理和反应活性。研究了 g-C3N4光催化降解反应的动力学,以及光催化过程中吸附与降解反应的相互作用规律。以非金属元素掺杂g-C3N4为研究对象,考察了不同非金属元素对g-C3N4电子结构、光学性质和光催化产氢活性的影响。以g-C3N4与SrTiO3复合,考察了复合物界面间的相互作用以及作用机理。具体研究内容如下:1、g-C3N4在吸附-光催化反应中的机理研究在污染物的光降解过程中,吸附和光催化的协同作用经得到了广泛地认可,然而协同作用机理仍不明确。这部分研究工作的主要目的是了解g-C3N4协同吸附-光催化去除污染物的动力学过程。本研究选用偶氮染料(活性红120)作为模型反应物。进行了一系列的实验来确定吸附、光降解和吸附-降解共存过程的动力学。利用各种模型对实验数据进行模拟和解释=研究发现,g-C3N4对染料的综合吸附和光降解主要受以下叁个过程控制:(1)染料在g-C3N4表面的吸附;(2)染料在本体溶液中的光降解;(3)吸附染料在g-C3N4表面的光降解。实验和模拟结果均表明,吸附动力学速率(3.37min-1)快于其他两种过程。此外,染料的催化剂表面光降解动力学速率(0.149 min-1)远快于在溶液中(0.005 min-1)因此吸附过程促进了 g-C3N4对污染物的光降解。另一方面,g-C3N4对染料的多次光降解活性差别不大,说明光催化过程也可以促进g-C3N4对染料的吸附,因为吸附是反应中主要影响活性的因素。2、非金属元素掺杂对g-C3N4光催化反应的影响研究在光催化产氢反应中,g-C3N4具有良好的光催化活性。这部分的研究工作中提出了一种简便的一步加热合成B、P或F掺杂g-C3N4光催化剂(BCN、PCN、FCN)的方法。采用多种测试方法对制备的光催化剂进行了表征。结果表明,B、P或F掺杂增加了 g-C3N4的平面间堆积距离,扩大了光吸收范围,提高了产氢活性。FCN的光催化活性最高,BCN次之,PCN的光催化活性最低。并且非金属元素掺杂对g-C3N4的电子结构以及带隙产生了一系列的影响。3、复合光催化剂g-C3N4/SrTiO3的界面效应对光催化反应的影响研究复合物光催化剂能有效提升光催化产氢反应的活性。这部分的研究工作中采用机械研磨和煅烧的两步法制备了g-C3N4/SrTiO3纳米复合物光催化剂。复合材料在可见光下产氢活性高于纯g-C3N4和SrTiO3。表征测试结果表明,g-C3N4/SrTiO3对可见光的吸收作用更强,光生电荷转移速度更快。此外,我们还对g-C3N4/SrTiO3纳米复合材料的界面电子结构进行了深入的表征。结果表明,在g-C3N4/SrTiO3界面内存在的内建电场的作用下,光生电子从g-C3N4流向SrTiO3,导致光生电子和空穴快速分离,因此有更多的水分子被光催化还原为H2。本工作阐明了内建电场在g-C3N4/SrTiO3复合物光催化剂中对产氢活性提升的重要作用。
（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。
吸附光催化性能论文参考文献
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