本文關(guān)鍵詞：鈦酸鈣基微粉制備及光催化性能研究

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【摘要】：CaTiO_3是鈣鈦礦氧化物結(jié)構(gòu)中最典型的一種,由于獨(dú)特的光電性能,使其在電子學(xué)、光催化、生物和陶瓷等方面有著很好的潛在應(yīng)用。本次研究制備得到了形貌連續(xù)變化的CaTiO_3微米材料,并通過制備石墨烯/CaTiO_3和石墨烯量子點(diǎn)/CaTiO_3復(fù)合材料對(duì)CaTiO_3改性,并測(cè)試光催化性能。(1)用一步水熱法制備不同形貌的CaTiO_3微米顆粒,通過XRD對(duì)顆粒進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,SEM和TEM結(jié)合觀察形貌變化的規(guī)律,進(jìn)一步探究生長(zhǎng)機(jī)理。通過對(duì)不同形貌CaTiO_3材料的光學(xué)性能和光催化性能的測(cè)試,研究了催化劑形貌與性能的關(guān)系。(2)用一步水熱法制備石墨烯/鈦酸鈣復(fù)合物(CTO/RGO),通過XRD確定復(fù)合物的相結(jié)構(gòu),通過SEM和TEM觀察石墨烯/CaTiO_3復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和形貌。通過紅外和吸收光譜測(cè)試說明復(fù)合材料是以Ti-O-C鍵的形式結(jié)合。使用25 W低壓汞燈對(duì)RGO/CaTiO_3復(fù)合材料進(jìn)行光催化性能測(cè)試。研究發(fā)現(xiàn),不同的RGO復(fù)合量其光催化性能有所差異,最佳復(fù)合量為0.5%。(3)為了提高鈦酸鈣材料對(duì)光的利用率,結(jié)合石墨烯量子點(diǎn)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性。用機(jī)械攪拌法制備得到石墨烯量子點(diǎn)/鈦酸鈣復(fù)合物(CTO/GQDs),復(fù)合物在兩種光源照射下的光催化差異表明石墨烯量子點(diǎn)與CaTiO_3的復(fù)合明顯提高了對(duì)波長(zhǎng)更高的光的利用,達(dá)到了提高材料光催化性能的目的。
【關(guān)鍵詞】：水熱法 CaTiO_3 光催化 石墨烯 石墨烯量子點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ132.32;O643.36
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 鈣鈦礦氧化物材料概述8-12
• 1.2.1 鈣鈦礦氧化物的結(jié)構(gòu)與基本性質(zhì)8-9
• 1.2.2 鈣鈦礦氧化物的制備方法9-11
• 1.2.3 CaTiO_3材料的性質(zhì)與應(yīng)用11-12
• 1.3 光催化反應(yīng)涉及到的基本問題12-16
• 1.3.1 光催化反應(yīng)原理概述12-13
• 1.3.2 光催化反應(yīng)活性影響因素13-15
• 1.3.3 光催化反應(yīng)活性的提高因素15-16
• 1.4 石墨烯與石墨烯量子點(diǎn)對(duì)光催化劑的改性16-17
• 1.4.1 石墨烯復(fù)合對(duì)材料光催化性能的影響16
• 1.4.2 石墨烯量子點(diǎn)復(fù)合對(duì)材料光催化性能的影響16-17
• 1.5 本論文的選題思路和主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第二章 樣品的制備與表征19-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料和設(shè)備19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)中所用材料的制備方法20-22
• 2.2.1 水熱法制備CaTiO_320-21
• 2.2.2 改進(jìn)的Hummers法制備氧化石墨烯（GO）21
• 2.2.3 還原氧化石墨烯（RGO）和石墨烯量子點(diǎn)（GQDs）的制備21-22
• 2.3 材料的表征方法22-24
• 2.3.1 X射線衍射技術(shù)（XRD）22-23
• 2.3.2 掃描電子顯微鏡（SEM）分析23
• 2.3.3 透射電鏡（TEM）分析23
• 2.3.4 紫外-可見漫反射光譜23
• 2.3.5 傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）分析23
• 2.3.6 拉曼（Raman）光譜23-24
• 2.4 光催化性能測(cè)試24-26
• 第三章 形貌連續(xù)變化的CaTiO_3微顆粒制備及其光催化性能研究26-40
• 3.1 前言26
• 3.2 樣品的制備26
• 3.3 樣品的表征26-34
• 3.3.1 XRD & EDS分析26-28
• 3.3.2 SEM分析28-33
• 3.3.3 TEM分析33-34
• 3.4 CaTiO_3微顆粒形貌連續(xù)變化的機(jī)理分析34-35
• 3.5 CaTiO_3微顆粒的光催化性能研究35-39
• 3.5.1 CaTiO_3微顆粒的光學(xué)性質(zhì)35-37
• 3.5.2 CaTiO_3微顆粒的光催化性能37-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第四章 CaTiO_3/RGO復(fù)合材料的光催化性能研究40-48
• 4.1 前言40
• 4.2 復(fù)合材料樣品的制備40-41
• 4.3 結(jié)果與討論41-46
• 4.3.1 XRD分析41-42
• 4.3.2 拉曼光譜和紅外分析42-43
• 4.3.3 SEM與TEM分析43-44
• 4.3.4 紫外-可見漫反射光譜分析44-45
• 4.3.5 光催化性能分析45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-48
• 第五章 CaTiO_3/GQDs復(fù)合材料的光催化性能研究48-54
• 5.1 引言48
• 5.2 CTO/GQDs復(fù)合樣品的制備48-49
• 5.3 結(jié)果與分析49-53
• 5.3.1 TEM和拉曼技術(shù)對(duì)GQDs的分析49-50
• 5.3.2 CTO/GQDs復(fù)合材料的XRD和TEM分析50-51
• 5.3.3 CTO/GQDs復(fù)合材料的光催化性能測(cè)試51-52
• 5.3.4 CTO/GQDs復(fù)合材料吸收光譜分析52-53
• 5.4 本章小結(jié)53-54
• 第六章 結(jié)論與展望54-56
• 6.1 結(jié)論54-55
• 6.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 致謝61

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6 傅強(qiáng);包信和;;石墨烯的化學(xué)研究進(jìn)展[J];科學(xué)通報(bào);2009年18期

7 ;納米中心石墨烯相變研究取得新進(jìn)展[J];電子元件與材料;2009年10期

8 徐秀娟;秦金貴;李振;;石墨烯研究進(jìn)展[J];化學(xué)進(jìn)展;2009年12期

9 張偉娜;何偉;張新荔;;石墨烯的制備方法及其應(yīng)用特性[J];化工新型材料;2010年S1期

10 萬勇;馬廷燦;馮瑞華;黃健;潘懿;;石墨烯國(guó)際發(fā)展態(tài)勢(shì)分析[J];科學(xué)觀察;2010年03期

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1 成會(huì)明;;石墨烯的制備與應(yīng)用探索[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

2 錢文;郝瑞;侯仰龍;;液相剝離制備高質(zhì)量石墨烯及其功能化[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第04分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

3 張甲;胡平安;王振龍;李樂;;石墨烯制備技術(shù)與應(yīng)用研究的最新進(jìn)展[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第3分冊(cè)）[C];2010年

4 趙東林;白利忠;謝衛(wèi)剛;沈曾民;;石墨烯的制備及其微波吸收性能研究[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第7分冊(cè)）[C];2010年

5 沈志剛;李金芝;易敏;;射流空化方法制備石墨烯研究[A];顆粒學(xué)最新進(jìn)展研討會(huì)——暨第十屆全國(guó)顆粒制備與處理研討會(huì)論文集[C];2011年

6 王冕;錢林茂;;石墨烯的微觀摩擦行為研究[A];2011年全國(guó)青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

7 趙福剛;李維實(shí);;樹枝狀結(jié)構(gòu)功能化石墨烯[A];2011年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

8 吳孝松;;碳化硅表面的外延石墨烯[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

9 周震;;后石墨烯和無機(jī)石墨烯材料:計(jì)算與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第4分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

10 周琳;周璐珊;李波;吳迪;彭海琳;劉忠范;;石墨烯光化學(xué)修飾及尺寸效應(yīng)研究[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

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1 姚耀;石墨烯研究取得系列進(jìn)展[N];中國(guó)化工報(bào);2009年

2 劉霞;韓用石墨烯制造出柔性透明觸摸屏[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

3 記者 王艷紅;“解密”石墨烯到底有多奇妙[N];新華每日電訊;2010年

4 本報(bào)記者 李好宇 張們捷(實(shí)習(xí)) 特約記者 李季;石墨烯未來應(yīng)用的十大猜想[N];電腦報(bào);2010年

5 證券時(shí)報(bào)記者 向南;石墨烯貴過黃金15倍 生產(chǎn)不易炒作先行[N];證券時(shí)報(bào);2010年

6 本報(bào)特約撰稿 吳康迪;石墨烯 何以結(jié)緣諾貝爾獎(jiǎng)[N];計(jì)算機(jī)世界;2010年

7 記者 謝榮　通訊員 夏永祥 陳海泉 張光杰;石墨烯在泰實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化[N];泰州日?qǐng)?bào);2010年

8 本報(bào)記者 紀(jì)愛玲;石墨烯：市場(chǎng)未啟 炒作先行[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2011年

9 周科競(jìng);再說石墨烯的是與非[N];北京商報(bào);2011年

10 王小龍;新型石墨烯材料薄如紙硬如鋼[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

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1 呂敏;雙層石墨烯的電和磁響應(yīng)[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 羅大超;化學(xué)修飾石墨烯的分離與評(píng)價(jià)[D];北京化工大學(xué);2011年

3 唐秀之;氧化石墨烯表面功能化修飾[D];北京化工大學(xué);2012年

4 王崇;石墨烯中缺陷修復(fù)機(jī)理的理論研究[D];吉林大學(xué);2013年

5 盛凱旋;石墨烯組裝體的制備及其電化學(xué)應(yīng)用研究[D];清華大學(xué);2013年

6 姜麗麗;石墨烯及其復(fù)合薄膜在電極材料中的研究[D];西南交通大學(xué);2015年

7 姚成立;多級(jí)結(jié)構(gòu)石墨烯/無機(jī)非金屬?gòu)?fù)合材料的仿生合成及機(jī)理研究[D];安徽大學(xué);2015年

8 伊丁;石墨烯吸附與自旋極化的第一性原理研究[D];山東大學(xué);2015年

9 梁巍;基于石墨烯的氧還原電催化劑的理論計(jì)算研究[D];武漢大學(xué);2014年

10 王義;石墨烯的模板導(dǎo)向制備及在電化學(xué)儲(chǔ)能和腫瘤靶向診療方面的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 詹曉偉;碳化硅外延石墨烯以及分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 王晨;石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)及其對(duì)電化學(xué)性能的影響[D];北京化工大學(xué);2011年

3 苗偉;石墨烯制備及其缺陷研究[D];西北大學(xué);2011年

4 蔡宇凱;一種新型結(jié)構(gòu)的石墨烯納米器件的研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

5 金麗玲;功能化石墨烯的酶學(xué)效應(yīng)研究[D];蘇州大學(xué);2012年

6 黃凌燕;石墨烯拉伸性能與尺度效應(yīng)的研究[D];華南理工大學(xué);2012年

7 劉汝盟;石墨烯熱振動(dòng)分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年

8 雷軍;碳化硅上石墨烯的制備與表征[D];西安電子科技大學(xué);2012年

9 于金海;石墨烯的非共價(jià)功能化修飾及載藥系統(tǒng)研究[D];青島科技大學(xué);2012年

10 李晶;高分散性石墨烯的制備[D];上海交通大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：559844