本文關鍵詞：花狀氫氧化鎳微球、二氧化鈦及其復合物的制備、吸附與光催化性能研究

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【摘要】：近年來,半導體因其獨特的優(yōu)越性被廣泛用作光催化材料。目前,半導體復合形成的儲能型光催化劑成為光催化技術的研究熱點。儲能型光催化劑不僅具有光催化降解能力,而且可以將其在光照時儲存的氧化還原能量在黑暗條件下釋放,繼續(xù)表現(xiàn)出催化活性,拓寬了光催化劑的應用范圍。本論文分別制備了p—型半導體氫氧化鎳、n—半導體二氧化鈦及二者的復合物,并進一步研究分析了氫氧化鎳、二氧化鈦及其復合物的吸附、光催化性能,并探索了復合物的儲能光催化性能。具體內(nèi)容和結(jié)果如下:1、采用直接水熱法制備得到花狀氫氧化鎳微球,研究了六水合氯化鎳、氨水等因素對花狀氫氧化鎳微球形貌的影響;篩選形貌較好的制備條件,合成四種花狀氫氧化鎳微球。采用XRD、SEM和BET對樣品進行了表征;以剛果紅和亞甲基藍為模型污染物,對樣品的吸附和光催化性能進行測試。實驗結(jié)果表明四種花狀氫氧化鎳微球形貌較為理想,且對模型污染物的吸附率均達到90%以上;但受到禁帶寬度的影響,四種花狀氫氧化鎳微球的光催化性能表現(xiàn)一般。本研究選擇其中性能最優(yōu)的氫氧化鎳來制備復合物。2、以鈦酸四丁酯為前驅(qū)體,無水乙醇為溶劑,氫氟酸為表面活性劑,改變不同條件制備四種二氧化鈦。結(jié)果顯示,四種二氧化鈦均為銳鈦礦相。二氧化鈦因氫氟酸的添加表現(xiàn)出較高的光催化活性,而改變?nèi)玖先芤旱膒H會影響二氧化鈦的性能。當pH值較小時,四種二氧化鈦的吸附效果均不理想,隨pH值的增加,吸附率逐漸增加,在pH=11時,四種二氧化鈦吸附效果最佳且均具有較高的光催化降解能力。3、采用一步合成法和分步合成法制備了六種復合物。實驗結(jié)果表明,六種復合物的形貌受到了反應溫度、制備方法、添加劑等因素的影響;一步合成法制備的復合物吸附和光催化性能較好。復合物具有光催化能力,但光催化能力與未復合二氧化鈦的光催化能力相當,制備復合物以提高光催化性能的目的沒有達到,推測原因可能是復合物中p—n異質(zhì)結(jié)構形成不理想。儲能光催化實驗結(jié)果顯示,復合物的儲能光催化性能均不夠理想,這可能與復合物的p—n異質(zhì)結(jié)的形成情況、紫外光光照強度等因素有關。
【關鍵詞】：花狀氫氧化鎳 二氧化鈦 復合物 吸附 光催化 儲能光催化
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703;O643.36
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 引言10-14
• 第一章 緒論14-28
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 半導體復合材料15-18
• 1.2.1 半導體復合材料概述15
• 1.2.2 p—n異質(zhì)結(jié)理論及其界面的電荷遷移規(guī)律15-17
• 1.2.3 p—n型異質(zhì)結(jié)儲能型光催化劑研究進展17-18
• 1.3 p—型半導體氫氧化鎳18-21
• 1.3.1 氫氧化鎳的結(jié)構18-19
• 1.3.2 氫氧化鎳制備中的影響因素19-20
• 1.3.3 花狀氫氧化鎳的研究進展20-21
• 1.4 n—型半導體二氧化鈦21-24
• 1.4.1 二氧化鈦的晶體結(jié)構21-22
• 1.4.2 二氧化鈦的光催化過程22-23
• 1.4.3 影響二氧化鈦光催化活性的因素23
• 1.4.4 二氧化鈦在光催化過程中存在的問題23-24
• 1.5 氫氧化鎳和二氧化鈦復合物研究進展24-26
• 1.6 本文研究目的與內(nèi)容26-28
• 1.6.1 本文研究的目的26
• 1.6.2 本文研究的內(nèi)容26-27
• 1.6.3 本文的創(chuàng)新性27-28
• 第二章 實驗部分28-38
• 2.1 實驗材料與設備28-29
• 2.1.1 實驗試劑28
• 2.1.2 實驗儀器與設備28-29
• 2.2 花狀氫氧化鎳微球、二氧化鈦及其復合物的制備29-32
• 2.2.1 花狀氫氧化鎳微球的制備29-30
• 2.2.2 二氧化鈦的制備30-31
• 2.2.3 復合物的制備31-32
• 2.3 花狀氫氧化鎳微球、二氧化鈦及其復合物的表征32-33
• 2.3.1 SEM測試32
• 2.3.2 TEM測試32
• 2.3.3 XRD測試32-33
• 2.3.4 BET測試33
• 2.4 花狀氫氧化鎳微球、二氧化鈦及其復合物的性能測試33-36
• 2.4.1 花狀氫氧化鎳微球、二氧化鈦及其復合物的吸附性能測試33-34
• 2.4.2 花狀氫氧化鎳微球、二氧化鈦及其復合物的光催化性能測試34-35
• 2.4.3 復合物的儲能光催化性能測試35-36
• 2.5 分析方法36-38
• 第三章 花狀氫氧化鎳微球、二氧化鈦及其復合物的表征38-56
• 3.1 花狀氫氧化鎳微球的表征38-46
• 3.1.1 花狀氫氧化鎳微球制備影響的因素38-43
• 3.1.2 花狀氫氧化鎳微球的表征43-46
• 3.2 二氧化鈦的表征46-50
• 3.2.1 二氧化鈦的TEM測試46-48
• 3.2.2 二氧化鈦的XRD測試48-50
• 3.3 復合物的表征50-54
• 3.3.1 一步合成法制備的復合物的表征50-51
• 3.3.2 分步合成法制備的復合物的表征51-54
• 3.4 本章小結(jié)54-56
• 第四章 花狀氫氧化鎳微球、二氧化鈦及其復合物的吸附、光催化性能研究56-78
• 4.1 花狀氫氧化鎳微球的吸附、光催化性能研究56-63
• 4.1.1 花狀氫氧化鎳微球的吸附性能研究56-60
• 4.1.2 花狀氫氧化鎳的光催化性能研究實驗60-63
• 4.2 二氧化鈦的吸附、光催化性能結(jié)果與分析63-67
• 4.2.1 二氧化鈦的吸附性能結(jié)果與分析63-64
• 4.2.2 二氧化鈦的光催化性能研究64-67
• 4.3 復合物的吸附、光催化和儲能光催化性能結(jié)果與分析67-77
• 4.3.1 復合物的吸附性能結(jié)果與分析67-68
• 4.3.2 復合物的光催化性能研究68-72
• 4.3.3 復合物的儲能光催化性能研究72-76
• 4.3.4 復合物儲能光催化性能影響因素76-77
• 4.4 本章小結(jié)77-78
• 第五章 結(jié)論78-82
• 5.1 結(jié)論78-79
• 5.2 展望79-82
• 參考文獻82-88
• 作者簡介88
• 1 作者簡歷88
• 2 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：924454