本文關(guān)鍵詞：鉍修飾氧化鈦納米管陣列的研究

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【摘要】：本文對鉍元素對氧化鈦納米管陣列的修飾作用進(jìn)行了研究。采用粉末冶金法制備不同比例的鉍鈦合金,將鉍鈦合金陽極氧化制備不同鉍摻雜量的氧化鈦納米管陣列;采用真空浸漬與化學(xué)沉淀的方法制備鹵氧化鉍-氧化鈦復(fù)合薄膜;分別利用SEM、XRD、XPS、UV-Vis等測試方法研究了樣品的形貌、結(jié)構(gòu)、元素組成、光催化、耐熱性等性能,同時(shí)利用電化學(xué)工作站對樣品的光電轉(zhuǎn)換、光電儲(chǔ)能、抗腐蝕等性能進(jìn)行了研究。1.采用粉末冶金法制備不同比例的Bi-Ti合金(鉍鈦原子比分別為1:99,3:97,5:95),并分別研究了其晶體結(jié)構(gòu)和耐腐蝕性。2.采用陽極氧化法在乙二醇電解液中制備出Bi摻雜TiO_2納米管陣列,并對其形貌、晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。分析發(fā)現(xiàn),TiO_2的形貌與晶體結(jié)構(gòu)沒有因?yàn)锽i元素?fù)饺攵l(fā)生明顯改變。460℃退火時(shí),樣品呈銳鈦礦相。3.探究了Bi摻入量對TiO_2納米管的光活性的影響。結(jié)果顯示,Bi元素的摻雜抑制了樣品的光電轉(zhuǎn)換及光催化性能;光電儲(chǔ)能及抗腐蝕性測試表明,Bi摻雜量為3%時(shí),樣品具有最為優(yōu)越的性能。4.研究了經(jīng)過Bi元素?fù)诫s的樣品的耐熱性能。結(jié)果表明,當(dāng)煅燒溫度達(dá)到650℃時(shí),納米管出現(xiàn)較為嚴(yán)重的熔化情況,到達(dá)750℃時(shí),大部分的納米管熔化;與未摻雜樣品相比,Bi元素?fù)诫s后樣品的耐熱性降低。5.采用真空浸漬與化學(xué)沉淀的方法制備了BiO_X(X=Cl、Br、I)-TiO_2復(fù)合薄膜,并詳細(xì)研究了不同樣品的形貌、晶型和光催化性能。結(jié)果表明,鹵素離子不同時(shí),復(fù)合薄膜的表面形貌有明顯差別,BiO_X與TiO_2納米管陣列的結(jié)合情況隨Cl、Br、I的順序依次變差。以甲基橙為目標(biāo)降解物的測試結(jié)果表明,BiOCl-TiO_2與BiOBr-TiO_2樣品的光催化活性高于純TiO_2,BiOI-TiO_2與TiO_2的光催化性能相似。BiOCl-TiO_2的性能略優(yōu)于BiOBr-TiO_2。
【關(guān)鍵詞】：鉍摻雜 氧化鈦 納米管陣列 鹵氧化鉍 光催化活性 光電性能
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ134.11;TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 引言10-11
• 1.1.1 納米材料的研究背景10
• 1.1.2 納米材料的分類及特性10-11
• 1.1.3 納米材料的應(yīng)用11
• 1.2 納米氧化鈦研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景11-14
• 1.2.1 納米氧化鈦的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2.2 納米氧化鈦的研究現(xiàn)狀12
• 1.2.3 納米氧化鈦的應(yīng)用前景12-13
• 1.2.4 氧化鈦納米管的特點(diǎn)、制備及應(yīng)用13-14
• 1.3 納米氧化鈦的改性方法14-15
• 1.3.1 離子摻雜14-15
• 1.3.2 貴金屬沉積15
• 1.3.3 半導(dǎo)體光敏化15
• 1.4 鉍修飾氧化鈦納米材料的研究進(jìn)展15-19
• 1.4.1 鉍摻雜對氧化鈦的修飾作用15-17
• 1.4.2 負(fù)載鹵氧化鉍對氧化鈦的修飾作用17-19
• 1.5 本文的研究意義及內(nèi)容19-22
• 1.5.1 本文的研究意義19
• 1.5.2 本文的研究內(nèi)容19-22
• 第二章 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備、檢測方法22-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備22-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)及表征方法24-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)24-25
• 2.2.2 表征方法25-28
• 第三章 鉍鈦合金的制備、表征與性能28-34
• 3.1 引言28
• 3.2 鉍鈦合金的制備28-30
• 3.3 鉍鈦合金的XRD分析30
• 3.4 鉍鈦合金的耐腐蝕性研究30-33
• 3.5 小結(jié)33-34
• 第四章 鉍摻雜氧化鈦納米管陣列的制備、表征與光活性研究34-50
• 4.1 引言34
• 4.2 鉍摻雜氧化鈦納米管陣列的制備34-37
• 4.3 鉍摻雜氧化鈦納米管陣列的光電性能37-39
• 4.4 鉍摻雜氧化鈦納米管陣列的能量存儲(chǔ)及抗腐蝕性能39-45
• 4.5 鉍摻雜氧化鈦納米管陣列的光催化性能45-47
• 4.5.1 鉍摻雜氧化鈦納米管陣列光催化降解甲基橙45-46
• 4.5.2 鉍摻雜氧化鈦納米管陣列光催化降解中性紅46-47
• 4.6 小結(jié)47-50
• 第五章 鉍摻雜氧化鈦納米管陣列的耐熱性研究50-66
• 5.1 引言50
• 5.2 退火溫度對形貌的影響50-56
• 5.3 退火溫度對晶體結(jié)構(gòu)的影響56-61
• 5.4 退火溫度對紫外可見漫反射光譜的影響61-65
• 5.5 小結(jié)65-66
• 第六章 鹵氧化鉍—氧化鈦納米管陣列復(fù)合薄膜的制備與性能研究66-74
• 6.1 引言66
• 6.2 BiOX-TiO_2納米管陣列復(fù)合薄膜的制備66-67
• 6.3 BiOX-TiO_2納米管陣列復(fù)合薄膜的形貌67-68
• 6.4 BiOX-TiO_2納米管陣列復(fù)合薄膜的XRD分析68-69
• 6.5 BiOX-TiO_2納米管陣列復(fù)合薄膜的光催化性能69-72
• 6.6 BiOX-TiO_2納米管陣列復(fù)合薄膜的紫外可見漫反射譜72-73
• 6.7 小結(jié)73-74
• 第七章 結(jié)論74-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 攻讀碩士期間取得的成果82-84
• 致謝84-85

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7 王sヶ，

本文編號：964480