一、TiO_2光催化剂固定化技术研究新进展（论文文献综述）
周凤[1]（2019）在《掺杂型TiO2-海泡石复合材料的制备及其光催化性能研究》文中提出全球主要工业中所用的染料中,约有70%是偶氮化合物,在印染过程中,作为废液排出,对人类健康及生态系统有很大的危害。因此,在废液排入环境中之前,进行染料的降解是至关重要的。多相光催化作为一种高级氧化技术（AOP）正引起人们的日益重视。N型半导体TiO2因其具有优良的光学和电学性质、化学性质稳定、高效能、低成本、无二次污染等优点而备受青睐。然而,在实际应用中超细TiO2主要存在三个问题:（1）光生e-/h+的复合几率高,导致低量子效率;（2）超细纳米粒子难以从悬浮体系中分离,导致无法回收利用,易于团聚、表面积低、吸附能力差等缺陷也限制纳米TiO2的发展;（3）锐钛矿带隙较宽（3.2eV）,能利用的太阳能仅占太阳能总量的大约4%–5%。因此,近年来研究重点主要为发展TiO2负载型光催化剂。其中,天然粘土由于具有良好的机械和化学稳定性,高比表面积以及强吸附能力,而成为理想的载体材料。海泡石是一种纤维状硅酸盐粘土矿物,属2:1型层,具有分子尺寸的通道,是一种非膨胀性的,具有高比表面积的多孔粘土矿物。此外,海泡石的酸性[SiO4]和碱性[MgO6]中心具有将吸附的有机物转变为活化络合物的能力,从而加速降解过程。高比表面积的纤维状海泡石,具备作为有效载体的潜力。此外为了解决无法利用太阳光的问题,对TiO2进行改性以期提高其量子效率和催化活性及拓展可见光响应范围。其中,离子掺杂（阳离子或阴离子）用于在TiO2的带隙中引入能态,减小光生e-/h+的复合,并将激发波长阈值扩展至可见光波段,从而提高其对可见光利用率。阴离子掺杂剂由于在元素周期表上与O更近的距离,被认为是比阳离子更适合的掺杂剂。其中,N因为具有较低的电离能以及与O相当的离子半径(N3-:0.146 nm,O2-:0.140 nm),被证明是最有效的阴离子掺杂剂之一。阳离子掺杂机如稀土离子具有不完全填充的4f轨道结构,丰富的能级,易产生多电子组态,且其激发态和基态的能量比较接近,在可见光区能部分吸收可见光,使f电子从基态跃迁到激发态,从而使其光吸收波段移向可见区,常被用作催化剂或者催化剂助剂,因此稀土离子掺杂是TiO2光催化活性提高的另一种思路。本论文的主要工作是以具有纤维状形貌的海泡石（Sep）为研究对象,根据其成分、物相及结构,首先开展了海泡石提纯活化及纤维解束的工艺研究,将自然沉淀法和微波酸化法结合对海泡石原矿进行提纯除杂,此外进行了物理冷冻干燥法及化学改性法对海泡石解束的对比研究,为海泡石为载体制备复合材料提供基础。其次,以提纯活化后海泡石为载体,将微波水热法引入TiO2/Sep纳米复合材料的制备作为核心,同时以OG溶液为光催化目标降解物,考察了不同制备条件对材料性能的影响,系统研究了Ti/Sep比例、催化剂投加量、染料初始浓度、溶液pH等因素对TiO2/Sep纳米复合材料光催化降解OG的影响,对不同实验条件下光催化降解OG过程中的光催化反应动力学进行探讨。最后,针对TiO2/Sep纳米复合材料仅能利用紫外光的局限,以非金属N和不同稀土离子单掺杂与共掺杂改性来提高对可见光的吸收和光催化性能为研究目标,对所合成的双功能复合材料进行结构表征和可见光活性研究,同时进行了实际废水降解性能验证,并探究这种负载型催化剂的循环再生可行性。本文的创新点在于:（1）提出一种可用于中低品位海泡石的提纯与纤维解束方法。采用自然重力沉降法去除石英和滑石,微波酸化法去除可溶性碳酸盐同时对海泡石活化,通过物理方法冷冻干燥或者化学方法表面有机改性实现海泡石的纤维解束。（2）首次采用微波水热法替代传统煅烧法制备出TiO2/Sep复合材料,快速微波水热法保留了海泡石完整的孔径与大比表面积,避免煅烧法所带来的海泡石结构变化及粒子团聚等问题。（3）引入非金属元素N和稀土元素Eu,首次报道通过掺杂处理制备N-Eu共掺杂TiO2/海泡石复合材料,实现复合材料的可见光响应。论文取得的成果以及主要结论如下:（1）本研究所用海泡石纯度较低,主要杂质为石英、方解石及滑石等,热稳定性较高,形貌呈短纤维状,纤维间互相胶结在一起。自然沉淀法可除去石英等杂质,微波水热可除去碳酸盐等杂质,原矿通过自然沉淀提纯及微波酸化8 min后可得到高纯海泡石,品位从原矿的42%增加到90%以上。物理冷冻干燥处理可以在不破坏海泡石长径比的前提下,有效使海泡石纤维束分散成单根纤维。在-50°C条件下冷冻12 h后可得到高度分散的海泡石纤维,并且晶体结构依旧保持完整。化学改性处理可以增加纤维的表面电位,通过纤维之间强的排斥力抑制已分散纤维之间的再次团聚。经HDTMA改性后的海泡石表现出最佳的分散性及最高的比表面积。（2）分别采用常规煅烧法及微波水热法制备TiO2/Sep纳米复合材料。不同制备工艺会影响负载TiO2结晶度、TiO2晶体尺寸、复合材料孔隙率、复合材料比表面积及材料光催化性能。煅烧处理会在一定程度破坏载体海泡石的有序层状结构,增加负载锐钛矿纳米粒子尺寸,减小复合材料BET比表面积,导致光催化活性的降低。与常规煅烧法相比,微波水热法可以在短时间内制备出锐钛矿晶体尺寸小,结晶度好,比表面积高的纳米复合材料。采用微波水热法制备的复合材料比采用常规煅烧法制备的复合材料普遍具有更高的光催化活性。（3）不同Ti/Sep比例对TiO2/Sep纳米复合材料的光催化性能影响较大。在不投加催化剂或者催化剂仅为原始海泡石时,OG的光催化降解率低,可忽略不计。Ti/Sep比例为40 mmol/g时,复合光催化剂表现出最佳的光催化活性。改进的L-H动力学模型可以很好的描述不同实验参数对降解反应的影响。动力学研究表明大多数降解反应都符合拟一级动力学反应模型,而在高OG浓度条件下时,降解过程符合零级动力学反应模型。当催化剂投加量为0.8 g/L、OG初始浓度为10 mg/L、pH值为3时,经过150 min紫外光照后,降解率高达98.8%,此时表观速率常数kapp的值为30.74×10-3 min-1。（4）采用四种不同氮源（氨水、尿素、乙二胺和三乙胺）,通过微波水热法成功制得一系列N-TiO2/Sep纳米复合材料。通过XRD表征分析表明,材料的结晶度与掺杂剂的沸点有关,高沸点的掺杂剂如UR和EDA可抑制锐钛矿晶体的生长,海泡石表面负载的锐钛矿晶粒尺寸明显减小。TEM-EDX图像证实材料中N的成功掺杂,BET结果表明N掺杂可提高材料的比表面积,XPS能谱揭示N以Ti-O-N-O的形式间隙掺杂在TiO2的晶格中,而C仅对纳米复合材料表面进行改性。间隙N通过在O 2p价带上端形成孤立的N 2p态而起到过渡杂质能级的作用,C作为光敏剂减少光生载流子的重新复合。两者协同作用,共同产生可见光催化活性。UV-Vis DRS分析结合可见光降解实验的结果表明,NTS-EDA显示出最窄的禁带宽度（2.64 eV）,具有最宽的可见光吸收范围,其可见光催化活性优于未掺杂TiO2/Sep及单一N氮杂的TiO2/Sep纳米复合材料。另外掺杂N比例是影响催化活性的因素,当Ti/N理论添加摩尔比为4时,所制备的复合材料具有最佳的光催化性能。（5）采用六种不同稀土（La、Ce、Pr、Nd、Eu及Gd）,通过微波水热法制得一系列RE-TiO2/Sep纳米复合材料。稀土离子掺杂样品比未掺杂样品的锐钛矿结晶度更高,Ti-O-RE的形成有效地抑制了二氧化钛纳米粒子的团聚和晶体生长。N2吸附-脱附分析表明经RE3+掺杂后,结构性能得到改善。XPS分析证实了Ti4+离子和Ti3+离子的共存。此外,大部分掺杂样品对可见光的吸收强度更强,吸收范围更广。总之,稀土离子掺杂样品的结构、化学性质及光催化活性的提高程度与所掺杂RE3+的类别有关。在所有掺杂样品中,Eu-TiO2/Sep表现出更高的光催化活性,经过10 h可见光照射后,对OG的降解效率达到72%以上。在光降解过程中,Eu空的4f能级作为光生电子清除剂,而表面吸附的OH-充当空穴陷阱。因此材料优异的可见光活性主要归因于有效的电子转移、更多·OH的产生、光生e-/h+的良好分离。（6）采用微波水热法对TiO2进行N-Eu共掺杂,前驱体分别采用EDA和Eu（NO3）3,掺杂完成后,将其负载在海泡石表面。XRD表征分析表明,Eu3+掺杂对锐钛矿相TiO2微晶的形成和生长有明显的促进作用,锐钛矿结晶度随着Eu3+掺杂量的增加而增强,锐钛矿相晶粒尺寸逐渐增大,同时也对TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变有促进作用。当Eu3+的掺杂量足够高时,样品中的TiO2产生了相变。SEM-TEM图像证实材料中N-Eu的成功共掺杂,海泡石纤维上所负载的TiO2结晶度高,且颗粒之间分散均匀,团聚较少;BET结果表明N-Eu共掺杂复合材料具有相对较大的比表面积,并且呈现出良好的介孔特质;PL光谱揭示Eu3+掺杂没有引起新的发光现象,而只是影响PL光谱强度,适量的Eu3+掺杂可以起到降低e-/h+的复合几率,提高光生载流子寿命的作用;UV-Vis DRS分析表明共掺杂复合材料的禁带宽度与Eu3+的掺杂量之间是线性变化的关系,共掺杂样品对光吸收性能的影响以N的的掺杂起主要作用。N原子和Eu原子在复合材料中的存在状态不同,导致N掺杂和Eu3+掺杂的可见光敏化机理不同。N掺杂方式为间隙掺杂,带隙能的降低是在O 2p价带上形成局部N 2p态,其在光子的跃迁过程中可起到过渡杂质能级的作用。Eu3+掺杂导致Ti-O-Eu的形成,Ti4+和Ti3+的共存促使了有效的电子转移、更多·OH的产生、光生e-/h+的良好分离。二者的协同效应使得N-Eu共掺杂复合材料表现出比单掺杂复合材料更高的可见光催化活性。（7）对实际废水进行光催化降解反应之前需先进行絮凝沉淀的预处理,其中FeCl3具有最佳的絮凝效果,最佳投加量为600 mg/L。N-Eu-TiO2/Sep复合材料对实际的印染废水有较高的CODCr去除率,将印染废水先稀释后降解具有更好的降解效果,CODCr去除率达到80%以上。样品重复使用的降解效果表明N-Eu-TiO2/Sep复合材料具有一定的稳定性,其在重复使用五次后对CODCr的去除率仍高于65%。从SEM图可以看出经过五次重复使用后,掺杂的TiO2仍然很好的负载在海泡石表面上且结合牢固。优异的光催化活性、高稳定性及良好的重复利用性表明N-Eu-TiO2/Sep复合材料在处理工业废水方面具有潜在的应用前景。
郝蕴[2]（2019）在《光催化-生物膜-过滤一体化工艺处理含酚废水研究》文中研究表明随着工业生产的飞速发展和对化学用品的不断需求,大量含酚废水被排放到水体环境中,此外,化学物质的泄漏事故进一步增加了酚类物质的排放量。而目前的传统水处理工艺弊端很多,如光催化技术中光催化剂易脱落、难回收问题。生物技术难降解高浓度酚类废水等问题制约着对酚类废水的处理。因此很有必要寻找一种新型工艺高效率的处理工业废水。针对这些问题。本文提出了一种新型处理技术:一种光催化-生物膜-过滤一体化工艺。即使用预处理后的玻璃纤维布（GFC）分别负载制备出的纳米片状二氧化钛光催化剂（TiO2）和氮掺杂的纳米片状黑色二氧化钛可见光光催化剂（N-B-TiO2）,得到TiO2/GFC载体和N-B-TiO2/GFC载体。两个载体经过微生物的接种、培养和驯化在表面分别长出一定厚度的生物膜。利用光催化与微生物的协同作用和玻璃纤维布的过滤作用,实现了三种工艺的一体化。此工艺对酚类废水降解效果优良,同时对水中悬浮物具有良好的过滤效果,弥补了传统水处理工艺的不足。然后对光催化-生物膜-过滤一体化工艺的性能进行实验并分析实验结果。实验结果的分析主要分为如下两个方面:（1）TiO2/GFC作为载体时,此工艺紫外光为最佳光源,载体量最佳为35%,最佳有效深度为1cm,最佳pH=7。在这些条件下,当苯酚与2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）的浓度分别为100mg/L和20mg/L,反应时间分别为5h和6h,反应温度为21℃、曝气量为4L·min-1,此工艺对苯酚和2,4-二氯苯酚的降解率分别为78.6%和75.5%,光催化-生物膜-过滤一体化工艺对SS（固体悬浮物）的去除率最高为61.68%。并提出了光催化-生物膜-过滤一体化工艺的降解机理与降解动力学。（2）N-B-TiO2/GFC作为载体时,光催化-生物膜-过滤一体化体系在处理酚类污染物与固体悬浮物时,可见光作为光源,最佳载体量为35%,最佳pH=6,SS浓度为20mg/L,最佳有效深度为1cm,经过5h的降解后,光催化-生物膜-过滤一体化体系对100mg/L的苯酚和20mg/L的SS的去除率分别高达94.81%和61.68%,6h降解后对2,4-二氯苯酚的降解率为84%,很好的证明了光催化-生物膜-过滤一体化体系中光催化与微生物的协同作用,导致体系对污染物具有很好的去除性能。之后的使用循环周期实验也证明了光催化-生物膜-过滤一体化体系良好的稳定性与较长的使用寿命。并提出了光催化-生物膜-过滤一体化工艺的降解机理与降解动力学。
荆勇[3]（2018）在《光及电催化氧化去除氨氮的实验与机理研究》文中研究说明以大中型城市污水集中排放导致地表水氨氮污染物超标问题为导向,针对传统生物法去除氨氮存在建设占地大、投资及运行成本高、受外界环境影响因素较多等问题,提出具有可利用太阳能等清洁能源作为驱动源的光催化氧化及电化学氧化去除氨氮方法研究。根据氨氮NH3-N以及NH4+-N的2种存在形态,综合考虑其不同理化特性及影响电离平衡因素,提出包括“NH4+-N阴极吸附-阴极区NH3-N转化-光催化氧化去除”的阴极区光催化氧化和“NH4+-N阳极直接氧化+加氯电化学氧化去除”的阳极区电化学氧化共同作用下的“光电联合”去除氨氮污染物的工艺构想,并以该理论构想为主线,开展了具体实验研究。主要研究内容与成果如下:利用溶胶-凝胶法和电沉积方法,分别进行Ru3+和CdS对二氧化钛的掺杂改性,均表现出良好的光催化活性,通过对2种改性后光催化剂优劣势及在本研究中适用性的对比分析,确定Ru/TiO2作为本研究光催化剂材料,并以nafion为载体,实现了对纳米级光催化剂粉体的固载制膜,经固载后光催化剂在紫外-可见光区仍均表现出良好的光催化活性和对游离态氨的去除效果。经氨氮光催化氧化动力学方程拟合研究,实现了对游离态氨的光催化氧化去除的量化测算,对各条件下光催化氧化去除氨氮效果进行了量化评估分析。通过对不同条件下光催化氧化过程中NO2--N、NO3--N产生情况进行实验分析,推导出NH3-N向N2-N及NO2--N转化的反应机理,当光照强度达到200mW/cm2以上时,不仅可加速NH3-N的催化氧化,还可由高能光生电子对硝态氮进行有效还原,从而验证了通过调节光生电子和空穴的激发能量可有效控制NO2--N和NO3--N产生的推断。针对电化学直接氧化较难去除离子态氨问题,通过与石墨、纯钛等电极材料进行实验对比,选取具有良好阳极析氯特性的RuO2-IrO2/TiO2（钌铱）电极作为阳极材料,在已有针对电流密度、氯离子浓度等反应条件的学术研究基础上,对反应过程中试液混合搅拌、初始氨氮浓度、极板间距、通电功率等条件对氨氮去除效果影响进行实验研究,得出反应过程中施加搅拌可提升氨氮去除效果、低初始浓度氨氮具有相对较高去除速率和相对较高电能消耗、相对较小极板间距具有较高氨氮去除效率、通电功率与氨氮去除效率具有相关性等结论。在此基础上,通过对阴极（Ti）涂覆光催化剂薄膜前后进行对比试验,涂膜后阴极在电化学反应环境中,表现出相对较强的对氨氮去除效果,以此建立的光电联合反应装置,在相同通电功率、光照条件下,与单纯光催化氧化和单纯电化学氧化方法相比,表现出相对更高的对氨氮的去除效率。通过实验分析,对电化学氧化及光电联合催化氧化去除NH3-N,以及向N2-N和NO2--N转化的过程机理进行研究,提出过量加氯是导致硝态氮产生的主要原因的推断,同时,在有效保证阴极还原条件下,在电化学反应体系内,可较好控制NO3--N的产生。基于上述研究结论,对典型区域污水进行了光催化氧化、电化学氧化及光电联合催化氧化去除氨氮实验研究。发现本研究提出方法在不外加氯源情况下,对不同类别污水中氨氮去除效果存在较大差异,向污水中加入氯离子后,可提升氨氮的电催化去除效率,在较低能耗条件下,达到较好的氨氮去除效果。在相同电能消耗、光照条件下,光电联合催化氧化方法,表现出相对较好的对污水中氨氮去除效果。
姚权桐[4]（2018）在《TA2和Ti6Al4V合金表面纳米化改性层的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理钛合金具有高的比强度、优良的生物相容性和抗腐蚀性,广泛应用于飞行器制造、生物医学和石油化工等诸多领域。随着科学技术的不断发展,对钛合金性能要求越来越高。通过对钛合金进行表面纳米化,可实现其表面强化改性和表面功能化改性,进一步增加其使用性能、扩展其使用范围。本文对钛合金表面强化改性研究主要集中在钛合金表面纳米结构氮化层、硼化层的制备;对钛合金表面功能化改性研究主要集中在钛合金表面纳米结构TiO2改性层的制备。渗氮、渗硼是钛合金表面强化改性的常用手段,但工业渗氮、渗硼温度普遍高于800℃,高的处理温度会导致生产成本增加,同时增加氮化层和硼化层的脆性,使其在承受冲击载荷和剪切应力时极易发生脆性断裂。降低渗氮、渗硼温度,改善氮化层和硼化层的脆性是化学热处理领域的一个重要课题。由于原子沿晶界及位错的扩散速率要远高于在晶格内的扩散速率,因此在钛合金表面制备出一层包含大量晶界及位错的纳米晶层,有望提高其渗氮、渗硼效率。针对这些问题,本论文提出两种可应用于实际生产的表面纳米化方法,分别采用机械滚磨机和机械喷丸机实现了钛合金齿轮和大尺寸钛板的表面纳米化。在后续化学热处理过程中对其进行低温气体渗氮和固体渗硼,与粗晶对比样品相比,表面纳米结构氮化层、硼化层表现出更高的硬度和耐磨性,同时它们的脆性也得到较大改善。纳米TiO2具有生物无毒、化学性质稳定、无二次污染等优点,在光催化处理污水领域得到广泛研究。但TiO2带隙较宽,对应的光吸收波长范围狭窄,不能对占太阳光约50%的可见光部分充分利用;其光激发产生的电子-空穴对在体相中容易复合,导致其光催化效率较低。另外,粉末状TiO2有不易分散、容易中毒、难以回收等缺点也限制了其进一步应用。黑色TiO2是近年来研究较多的一种自掺杂型光催化剂,其内核为结晶的TiO2,外壳为包含大量Ti3+和Vo2-的非晶结构,对太阳光的吸收高达85%,对有机污染物的降解率达到普通白色TiO2的四倍,满足高效利用太阳能的要求。但目前普遍使用的氢化法制备黑色TiO2工艺需要长时间进行高温、高压加氢处理,造成产率低、成本高以及存在安全隐患等缺点。本文采用表面纳米合金化技术,以普通白色TiO2粉体为合金层材料对钛片进行表面改性处理,在其表面形成一层具有高光催化活性的黑色纳米结构TiO2改性层,应用该改性层实现了对罗丹明-B溶液的光催化降解处理。本论文主要研究结果包括:（1）经机械滚磨处理后,Ti6A14V合金样品表面形成了一层厚度约15μm的剧烈塑性变形层,该层是由表层纳米晶层和次表层塑性变形层两部分组成。剧烈塑性变形层内部的纳米晶层厚度随机械滚磨处理时间延长而不断增加,最终在处理时间达到90 min后趋于稳定。纳米晶层晶粒为10 nm左右等轴晶,具有随机晶体学取向。XRD检测结果表明,在机械滚磨处理过程中,发生了 α-Ti向β-Ti相变。等温退火实验表明,α-Ti纳米晶的明显长大温度为550℃,而β-Ti纳米晶的明显长大温度为650℃。（2）在表面纳米晶辅助下,Ti6A14V合金在600℃可实现气体渗氮,而其粗晶对比样品却几乎未被渗氮。经5 h渗氮后,其表面形成一层厚度约15 μm的纳米结构氮化层,该层主要由TiN、Ti2N和氮在Ti中的固溶体组成,其晶粒尺寸在10～50 nm,呈等轴晶形貌。纳米结构氮化层硬度、耐磨性和韧性得到显着提高,其最表面硬度为1080 HV,磨损机制以磨粒磨损为主,脆性评估为Ⅰ级。（3）Ti6A14V合金纳米晶在600℃渗硼5 h后,其表面形成一层厚度约15 μm的纳米结构硼化层,该层主要由TiB、Ti3B4、TiB2和硼在Ti中的固溶体组成,其晶粒尺寸在10～50 nm,呈等轴状及针状形貌。纳米结构硼化层硬度、耐磨性、韧性得到显着提高,其最表面硬度为1210 HV,约为原始粗晶样品硬度3.6倍,磨损机制以磨粒磨损为主,脆性评估为Ⅰ级。热力学计算表明,B4C粉末可为渗硼过程提供充沛的活性硼原子,还能有效防止钛合金样品在渗硼过程中发生氧化。（4）经机械喷丸处理后,TA2板材表面可形成厚度约230μm的剧烈塑性变形层,其厚度随处理时间延长而增加,在处理时间达到30 min后趋于稳定。剧烈塑性变形层最表面晶粒为20 nm左右的等轴晶,具有随机晶体学取向。表面纳米晶板材在550℃即可进行气体渗氮,所制备的表面纳米结构氮化层由TiN、Ti2N和氮在Ti中的固溶体等几相组成,晶粒尺寸在50～100 nm,呈等轴状形貌。纳米结构氮化层的有效硬化层深度约65μm,体积磨损量仅为其粗晶对比样品的20%～30%,脆性可评估为Ⅰ级。（5）经表面纳米合金化处理后,TA2钛片表面可形成一层厚度约25 μm的黑色纳米结构Ti02改性层,其内部晶粒尺寸为10 nm左右,具有非晶外壳与金红石内核。XPS及EPR分析结果表明,这种核壳结构TiO2表面存在大量Ti3+及氧缺陷。光催化实验结果表明,在10 mg/L的罗丹明-B溶液中,20 mg黑色TiO2粉体的光催化降解率为8.3%/h,为同质量白色TiO2粉体的2倍左右;30 mm直径的黑色纳米结构TiO2改性层的光催化降解率为3.4%/h,与20 mg白色TiO2粉体大体相当。
贾佳琳[5]（2016）在《石墨/TiO2催化剂的制备及其光催化性能研究》文中进行了进一步梳理将TiO2与石墨复合起来制成光催化剂可以有效解决光生电子-空穴对重新复合的问题。本论文采用溶胶-凝胶法制备了石墨/TiO2（G/TiO2）复合光催化剂,同时以泡沫镍为载体,以PTFE为粘结剂分别制备了石墨/TiO2/foam-Ni（G/TiO2/foam-Ni）和石墨/TiO2/PTFE（G/TiO2/PTFE）两种固定型催化剂,并对三种催化剂的光催化性能进行研究。采用XRD、Raman、BET、XPS、SEM、TEM等手段对石墨/TiO2复合物进行表征,结果表明,复合物中的TiO2以锐钛矿相存在并以粒径为10nm左右均匀地分散在石墨的表面,同时生成Ti-O-C键。通过紫外-可见漫反射（DRS）和表面光电压（SPS）对石墨/TiO2复合物进行光电化学特性研究,结果表明,与纯TiO2相比,石墨/TiO2的吸收带边红移了20-25nm,光生电子-空穴对的分离效率显着提高,在可见光区的吸收强度明显提高。以甲基橙为目标污染物,以500W氙灯为模拟太阳光源,分别以石墨/TiO2、石墨/TiO2/foam-Ni及石墨/TiO2/PTFE为催化剂建立光催化体系。结果表明,当石墨添加量为0.03g,煅烧温度为350℃,石墨/TiO2/foam-Ni中石墨/TiO2粉体与PTFE的比为1:3,石墨/TiO2/PTFE中石墨/TiO2粉体与PTFE的比为1:5时,催化剂有最好的光催化效果,在相同条件下光照120min后降解率分别为77.5%、85.1%和95.6%。
吴冬晨[6]（2014）在《SiC泡沫陶瓷表面负载共掺杂纳米TiO2包覆层性能的研究》文中指出SiC泡沫陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、低热导率及低热膨胀系数等优异的物理性能，并具有独特的相互贯通的三维网络结构，这些特点使其成为光催化剂载体的最佳候选材料之一。将Al-Si共掺杂改性的纳米TiO2包覆层负载在SiC泡沫陶瓷表面，不仅能够很好解决光催化剂的固定化问题，实现可循环利用；还能利用SiC泡沫陶瓷特殊的三维网络结构，提高比表面积，从而提高TiO2的光催化降解效率。本文的研究内容主要分为三大部分：第一部分中利用有机泡沫浸渍法制备了高孔隙率、高抗压强度的SiC泡沫陶瓷。研究了制备工艺过程中聚氨酯骨架预处理条件、磷酸二氢铝用量、挂浆工艺、烧结温度等因素对制品性能的影响，并制定了合理的烧成制度。同时，研究了烧结助剂在烧结过程中发生的变化及所起的作用，并分析了所制备的SiC泡沫陶瓷机械性能提高的机理。实验结果表明，通过本工艺所制备的SiC泡沫陶瓷挂浆均匀、机械强度高并且三维孔洞之间相互贯通，其抗压强度达到1.08MPa，孔隙率为75%。在第二部分中，研究了溶胶-凝胶法制备Al-Si共掺杂纳米TiO2光催化剂溶胶过程中水浴温度、pH值、冰醋酸用量等因素的影响，从而得到了最佳的制备条件。讨论了Al-Si共掺杂对纳米TiO2光催化剂晶型转变温度、晶粒尺寸、比表面积、颗粒大小、表面形貌以及光吸收性能的影响。另外，还利用紫外光下光催化降解亚甲基蓝实验研究了Al-Si共掺杂对纳米TiO2光催化剂光催化性能的影响，并分析了Al-Si共掺杂对各种性质影响的机理。通过大量的实验以及表征分析，得到以下结论：（1）Al-Si共掺杂能够显着提高纳米TiO2光催化剂由锐钛矿相向金红石相转变的温度到1200℃,同时减小晶粒尺寸增大比表面积；Al-Si共掺杂改性使TiO2的光吸收边发生蓝移，禁带宽度增大；在紫外光下光催化降解亚甲基蓝的实验结果表明当掺杂的摩尔比例为Al3+/Ti4+=0.1且Si4+/Ti4+=0.1时，光降解亚甲基蓝效率最高。（2）Al-Si共掺杂能够提高纳米TiO2光催化剂晶型转变温度和减小颗粒尺寸的机理是因为Al3+与Si4+容易进入TiO2晶格形成了固溶体，阻碍了相变的发生和晶粒的长大。在第三部分中，将改性TiO2光催化剂利用浸浆工艺制备成包覆层负载在SiC泡沫陶瓷表面，讨论了最佳的浸浆包覆的次数。分析了包覆层的元素组成，并对比了负载对纳米TiO2光催化剂光催化性能的影响，同时分析了相应的原因。实验结果表明利用SiC泡沫陶瓷作为Al-Si共掺杂纳米TiO2包覆层的负载基体，其独特的相互贯通的三维网络结构极大的提高了TiO2的光催化降解性能。
辛琳[7]（2014）在《负载TiO2粒子电极光电催化活性研究》文中研究指明三维体系中的TiO2负载型粒子电极，实现了TiO2的固定化，充分发挥了TiO2的光催化活性，能够很好地降解有机污染物。本文选用陶瓷、石英砂作为粒子电极，利用溶胶—凝胶法制备TiO2/陶瓷和TiO2/石英砂，研究了其光电催化活性。实验采用TiO2/陶瓷和TiO2/石英砂分别与铁屑、石墨以一定比例组成复合型粒子电极，以石墨为主电极，目标物为一定浓度的亚甲基蓝溶液，HDV-7C晶体管恒电位仪作为固定电源，无水硫酸钠溶液作为电解质溶液，紫外灯（20W，λ=253.7nm）作为固定光源，以此构成三维光电催化体系。实验系统地研究了影响三维电极光电催化性能的因素：（1）TiO2/陶瓷体系，在煅烧温度500oC，亚甲基蓝溶液浓度5mg/L，无水Na2SO4溶液浓度0.02mol/LTiO2/陶瓷粒子层数为三层，铁屑与负载三层TiO2/陶瓷粒子质量比为5g：1g，电源电源2V，极板间距3cm，光照距离16cm，pH=10，曝气的情况下，对亚甲基蓝溶液的降解率可以达到96.2%。（2）TiO2/石英砂，在煅烧温度500oC，亚甲基蓝溶液浓度5mg/L，无水Na2SO4溶液浓度0.02mol/LTiO2/石英砂粒子层数为三层，石墨与负载三层TiO2/石英砂粒子质量比为1g：1g，电源电源2V，极板间距3cm，光照距离16cm，pH=8，曝气情况下，对亚甲基蓝溶液的降解率可以达到84.9%。实验对TiO2/陶瓷和TiO2/石英砂进行了N元素掺杂、过渡金属元素（Fe、Co、Ni、Cu、Zn）掺杂、共掺杂改性研究，实验结果表明：元素掺杂量、元素掺杂种类对光电催化性能有着很大的影响，（1）TiO2/陶瓷石墨主电极体系，N元素掺杂能够很好地提高光电催化效率，过渡金属元素中Ni元素掺杂效果最好。在共掺杂中，N-Ni共掺杂效果最好，降解率可以达到71.5%。（2）TiO2/石英砂石墨主电极体系，N元素掺杂同样能够很好地提高光电催化效率，过渡金属元素中Fe元素掺杂效果最好。在共掺杂中，N-Fe共掺杂效果最好，降解率可以达到68.6%。
陈鹏,胡相红,陈超,谷锦,陈勇[8]（2013）在《负载型TiO2光催化剂研究进展》文中提出TiO2光催化在废水处理、空气净化等环保领域展示出诱人前景。纳米TiO2光催化剂的负载化是实现其产业化的关键步骤之一。多孔材料负载TiO2光催化材料具有效率高、易回收等优点,是目前光催化材料领域的研究热点。本文对近年来国内外多孔吸附剂与纳米TiO2复合的发展情况进行了综述。
郭旭[9]（2013）在《磷酸银光催化剂的固定化及降解水中有机污染物的研究》文中进行了进一步梳理光催化技术应用于水处理的研究在近些年受到越来越广泛的关注。Ag3PO4光催化剂是近些年最新发现的一种在可见光下具有非常强的光催化能力的催化剂。Ag3PO4光催化剂可以吸收波长小于520nm的太阳光，并且在可见光下的量子产率高达90%以上，它在可见光光催化方面具有巨大的潜力。光催化剂在光催化降解水中有机物的利用中，主要集中在悬浮态和固定态这两种形式上。悬浮态的利用是将光催化剂均匀地分散在溶液中，此时光催化剂具有较大的比表面积，可以充分地提高光催化的活性。特别是纳米级的光催化剂，由于临界尺寸效应、界面效应和量子尺寸效应等特性，纳米光催化剂表现出了较优异的催化性能。但同时也造成了一个问题：固液分离催化剂是比较困难的，从而限制了光催化技术在水处理中的实际应用。光催化剂固定在载体上，比如玻璃或金属板等，从而制成固载型的催化剂，虽然可以实现光催化剂和反应体系的固液分离，但一般光催化剂的比表面积小，从而导致光催化效率的降低。因此，本文以在可见光下具有非常强活性的Ag3PO4为基础光催化剂，对其固定化，循环再利用做了研究。提出了Ag3PO4复合磁性光催化剂以及Ag3PO4光电极，旨在提高在可见光下的光催化效率，以及增强Ag3PO4光催化剂的循环可利用性。制得了Ag3PO4复合磁性光催化剂Fe3O4@Ag3PO4，在对其表征以及光催化性能的研究中发现，其在模拟太阳光下具有较强的活性；在循环再利用的实验中发现在外加磁场的作用下可以实现快速的固液分离，但是光催化性能从第二次的循环实验开始有明显的降低。针对Fe3O4@Ag3PO4复合光催化剂在循环实验中光催化性能降低的问题，提出了AgCl修饰的Fe3O4@Ag3PO4复合光催化剂（Fe3O4@Ag3PO4/AgCl）。对其光催化性能的研究中发现，在模拟太阳光下对亚甲基蓝（MB）以及除草剂氯磺隆（ChS）具有较强的光催化降解能力，60分钟的光催化降解可以将其降解95%以上。并且在循环使用5次之后，其催化活性没有明显的降低。制备的磷酸银光电阳极具有较强的光电协同效应，降解ChS的速率是单独使用电化学催化氧化和单独光催化降解速率之和的7.4倍。
檀科明[10]（2012）在《负载型复合光催化剂的制备及降解车内甲醛的实验研究》文中研究指明随着人们收入水平和生活水平日益提高，越来越多的家庭购买汽车作为代步工具，人们在享受方便快捷的同时，汽车内部部件及装饰材料散发出的大量挥发性有机污染物也成为损害乘车人员健康的“凶手”，汽车产销量越大，使用越普遍，则遭受其危害的人群范围也越大。因此，研究和开发车内空气净化产品具有重大实际意义。光催化技术能够快速彻底降解车内挥发性有机污染物，并且反应条件温和，是最具应用价值和发展前景的空气净化技术。目前国内外对二氧化钛光催化技术已经有了诸多研究成果，但在如何抑制光生空穴-光生电子对复合，如何提高二氧化钛的可见光利用效率，如何解决二氧化钛负载固定问题以方便应用等方面仍有待更进一步完善和深入。本论文采用溶胶-凝胶法制备了V5+/TiO2-SiO2复合光催化剂，将其负载于经过预处理的玻璃纤维布上，考察了玻璃纤维布预处理方式、TiO2与SiO2的复合配比、V掺杂量、热处理温度、负载次数等因素对光催化活性的影响，制备出适用于车内空气污染治理的负载型复合光催化剂，并采用XRD与BET技术对其结构特征进行了表征分析，选取车内典型空气污染物甲醛作为降解对象，考察了甲醛初始浓度、光源、温度、湿度等外部因素对光催化降解效果的影响。本论文还对实验制备的负载型复合光催化剂的牢固性能和耐用性能进行了测试。最后，将本论文制备的产品用于车内空气污染治理，验证其应用效果，并对其实际应用前景及市场前景进行了分析。研究结果表明：①负载型复合光催化剂的制备条件为：玻璃纤维布采用H2SO4/H2O2煮沸法预处理、复合配比n（Ti）:n（Si）=5:1、V掺杂量n（V）:n（Ti）=3%、热处理温度600℃、负载次数3次。②XRD与BET分析结果表明，二氧化钛晶型为锐钛矿型，纯TiO2（500℃）平均晶粒尺寸为24.6nm，V5+/TiO2-SiO2（600℃）平均晶粒尺寸为16.9nm，比表面积为143.74m2/g，孔径主要集中在210nm，属于介孔结构。③通过考察甲醛初始浓度、光源、温度、湿度对甲醛光催化降解反应的影响发现：（1）当浓度处于较低水平时，初始浓度越高，越利于甲醛在光催化剂表面的吸附，因此对甲醛的光催化降解率越高。（2）紫外光下，180min内TiO2-GF、TiO2-SiO2-GF、V5+/TiO2-SiO2-GF对甲醛的降解率分别为45.81%、56.74%、65.40%。而在可见光下，甲醛降解率分别为27.95%、39.57%、54.1%。相比于紫外光下，可见光下甲醛降解率分别下降了17.86%、17.17%、11.3%，这表明由于V的掺入，V5+/TiO2-SiO2-GF复合光催化剂在可见光下的光催化活性有了较大提升。（3）低温低浓度水平下，随着温度升高，甲醛降解率增大，温度为30℃时，甲醛降解率达68.62%。（4）随着相对湿度从35%增大到75%，甲醛降解率呈现了先增大后减小的趋势，当相对湿度为55%时，V5+/TiO2-SiO2-GF复合光催化剂的活性最好，甲醛降解率为69.24%。④经风扇（约5m/s）吹袭3h后，复合薄膜未发生形变，经重复使用10次后，复合光催化剂对甲醛的降解效率仅下降了3%左右，表明其牢固性与耐用性能优良。⑤经过4h的降解，新车内甲醛和TVOC浓度均有了较大程度的下降，甲醛降解率为58.78%，TVOC降解率为49.82%，车内剩余甲醛浓度为0.260mg/m3，TVOC剩余浓度为0.838mg/m3，虽仍然超标，但危害大大降低。在有可见光条件下，随着时间的延长，车内挥发性有机物将逐渐被降解达标，使车内空气质量得到有效改善。⑥本论文制备的负载型复合光催化剂应用于车内降解甲醛及TVOC的效果较好，可以被应用于汽车内遮阳部件、空调系统、空气净化器过滤材料、生产具有光催化功能的汽车内部表面装饰布料等诸多领域。
二、TiO_2光催化剂固定化技术研究新进展（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、TiO_2光催化剂固定化技术研究新进展（论文提纲范文）
（1）掺杂型TiO2-海泡石复合材料的制备及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 海泡石的研究现状 |
| 1.1.1 国内外海泡石资源的分布状况 |
| 1.1.2 海泡石的晶体结构与特性 |
| 1.1.3 海泡石的提纯与改性 |
| 1.1.4 海泡石的在环境领域中利用现状 |
| 1.2 印染废水的特点及当今治理方法 |
| 1.2.1 印染废水的起源及特点 |
| 1.2.2 印染废水的处理现状 |
| 1.3 TiO_2光催化技术研究进展 |
| 1.3.1 光催化技术发展概述 |
| 1.3.2 TiO_2光催化存在的问题 |
| 1.3.3 TiO_2光催化剂的负载固定化 |
| 1.3.4 TiO_2/粘土复合材料的研究进展 |
| 1.4 掺杂型TiO_2的研究进展 |
| 1.4.1 非金属元素掺杂 |
| 1.4.2 稀土金属离子掺杂 |
| 1.4.3 稀土-非金属共掺杂 |
| 1.5 课题的研究目的、内容和技术路线 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第二章 海泡石的提纯及解束处理研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 2.2.2 海泡石的提纯活化处理 |
| 2.2.3 海泡石的纤维解束处理 |
| 2.2.4 材料的表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 海泡石的理化性质分析 |
| 2.3.2 纯化处理对海泡石晶体结构的影响 |
| 2.3.3 微波酸活化处理对海泡石晶体结构的影响 |
| 2.3.4 冷冻干燥处理对纤维表面形貌的影响 |
| 2.3.5 化学改性处理对纤维表面形貌的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 不同工艺制备TiO_2/海泡石复合材料及其光催化性能对比研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 3.2.2 前驱体溶液的制备 |
| 3.2.3 TiO_2/海泡石复合材料的制备 |
| 3.2.4 材料的表征 |
| 3.2.5 TiO_2/海泡石复合材料的光催化性能验证 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 TiO_2/海泡石纳米复合材料的XRD测定 |
| 3.3.2 TiO_2/海泡石复合材料的SEM表征 |
| 3.3.3 TiO_2/海泡石复合材料的TEM表征 |
| 3.3.4 TiO_2/海泡石复合材料的BET结果分析 |
| 3.3.5 TiO_2/海泡石复合材料的形成机理 |
| 3.3.6 制备工艺对TiO_2/海泡石复合材料光催化性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 TiO_2/海泡石复合材料对橙黄G的光催化反应动力学研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 4.2.2 TiO_2/海泡石复合光催化剂的制备 |
| 4.2.3 材料的表征 |
| 4.2.4 TiO_2/海泡石复合材料的光催化性能验证 |
| 4.2.5 光催化降解动力学模型的建立 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Ti/海泡石配比对光催化活性的影响及其动力学分析 |
| 4.3.2 催化剂投加量对光催化效果的影响及其动力学分析 |
| 4.3.3 橙黄G初始浓度对光催化效果的影响及其动力学分析 |
| 4.3.4 pH值对光催化效果的影响及其动力学分析 |
| 4.3.5 橙黄G溶液降解过程的UV-Vis分析 |
| 4.3.6 TiO_2/海泡石复合光催化材料的稳定性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 氮掺杂TiO_2/海泡石的制备及其可见光催化性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 5.2.2 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的制备 |
| 5.2.3 材料的表征 |
| 5.2.4 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的可见光催化性能验证 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XRD测定 |
| 5.3.2 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的TEM表征 |
| 5.3.3 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的BET结果分析 |
| 5.3.4 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XPS结果分析 |
| 5.3.5 氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的UV-Vis DRS结果分析 |
| 5.3.6 不同氮源制备的氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的可见光催化性能比较 |
| 5.3.7 不同N掺杂比例对氮掺杂TiO_2/海泡石复合材料的结构及光催化性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 稀土离子掺杂TiO_2/海泡石的制备及其可见光催化性能研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 6.2.2 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的制备 |
| 6.2.3 材料的表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XRD测定 |
| 6.3.2 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的SEM-TEM表征 |
| 6.3.3 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的BET结果分析 |
| 6.3.4 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XPS结果分析 |
| 6.3.5 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的PL结果分析 |
| 6.3.6 稀土掺杂TiO_2/海泡石复合材料的UV-Vis DRS结果分析 |
| 6.3.7 不同稀土掺杂的TiO_2/海泡石复合材料的可见光催化性能比较 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石的制备及其可见光催化性能研究 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 实验原料、试剂及设备仪器 |
| 7.2.2 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的制备 |
| 7.2.3 材料的表征 |
| 7.2.4 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的可见光催化性能验证 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的XRD测定 |
| 7.3.2 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的SEM-TEM表征 |
| 7.3.3 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的BET结果分析 |
| 7.3.4 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的PL结果分析 |
| 7.3.5 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料的UV-Vis DRS结果分析 |
| 7.3.6 Eu-N配比对可见光催化性能的影响 |
| 7.3.7 Eu-N共掺杂TiO_2/海泡石复合材料对实际废水降解的研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）光催化-生物膜-过滤一体化工艺处理含酚废水研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 含酚废水的来源与危害 |
| 1.2.1 苯酚的来源及其危害 |
| 1.2.2 2,4-二氯苯酚的来源及其危害 |
| 1.2.3 悬浮物的来源及其危害 |
| 1.3 酚类废水及水中悬浮物的处理工艺现状 |
| 1.3.1 酚类废水的处理 |
| 1.3.2 悬浮物的处理 |
| 1.4 一体化体系的研究介绍 |
| 1.5 本论文研究的主要内容及应用 |
| 第2章 实验材料与实验方法 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器及设备 |
| 2.3 材料表征方法与原理 |
| 2.3.1 X-射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.3 紫外-可见漫反射谱(UV-Vis DRS) |
| 2.3.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4 光催化-生物膜-过滤一体化体系性能的分析方法 |
| 2.4.1 苯酚的测定分析 |
| 2.4.2 2,4-二氯苯酚的测定 |
| 2.4.3 固体悬浮物的测定 |
| 2.5 光催化-生物膜-过滤一体化反应器设计 |
| 第3章 基于TiO_2/GFC为载体耦合微生物过滤降解含酚废水研究 |
| 3.1 TiO_2 光催化剂的制备与形貌特征 |
| 3.1.1 TiO_2 光催化剂的制备 |
| 3.1.2 表征分析 |
| 3.2 TiO_2/GFC载体的制备 |
| 3.2.1 GFC的预处理 |
| 3.2.2 TiO_2 的负载 |
| 3.3 光催化-生物膜-过滤一体化反应器的启动 |
| 3.3.1 微生物的培养与接种 |
| 3.3.2 微生物的驯化 |
| 3.4 工艺参数优选 |
| 3.4.1 不同浓度的酚类污染物的降解 |
| 3.4.2 不同载体量的影响 |
| 3.4.3 不同光照条件的影响 |
| 3.4.4 不同pH的影响 |
| 3.4.5 固体悬浮物浓度对体系过滤的影响 |
| 3.4.6 不同有效深度对苯酚降解的影响 |
| 3.4.7 循环次数对光催化-生物膜-过滤一体化体系的影响 |
| 3.4.8 污染物去除机理研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于N-B-TiO_2/GFC为载体耦合微生物过滤降解含酚废水研究 |
| 4.1 光催化剂的制备与晶相分析 |
| 4.1.1 N-B-TiO_2 光催化剂的制备 |
| 4.1.2 表征分析 |
| 4.2 N-B-TiO_2/GFC载体的制备 |
| 4.2.1 GFC预处理 |
| 4.2.2 N-B-TiO_2 光催化剂的负载 |
| 4.3 光催化-生物膜-过滤一体化反应器的启动 |
| 4.3.1 微生物的培养与接种 |
| 4.3.2 微生物的驯化 |
| 4.4 工艺参数优选 |
| 4.4.1 不同浓度的酚类污染物的降解 |
| 4.4.2 不同载体量的影响 |
| 4.4.3 不同光照条件的影响 |
| 4.4.4 不同pH的影响 |
| 4.4.5 固体悬浮物浓度对体系过滤的影响 |
| 4.4.6 不同有效深度对苯酚降解的影响 |
| 4.4.7 循环次数对光催化-生物膜-过滤一体化体系的影响 |
| 4.4.8 污染物去除机理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间科研成果 |
（3）光及电催化氧化去除氨氮的实验与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 水资源与水污染 |
| 1.2 氨氮研究现状 |
| 1.2.1 氨氮的危害 |
| 1.2.2 氨氮废水处理技术 |
| 1.3 光催化氧化技术研究 |
| 1.3.1 光催化氧化技术 |
| 1.3.2 溶胶-凝胶法制备纳米级二氧化钛 |
| 1.3.3 二氧化钛光催化剂的掺杂改性 |
| 1.3.4 钌在纳米TiO_2光催化剂中掺杂改性研究 |
| 1.4 电化学催化氧化脱氮技术研究 |
| 1.5 研究目的和意义 |
| 1.6 研究内容和技术路线 |
| 1.7 创新点 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 实验材料及仪器设备 |
| 2.1.1 实验材料及试剂 |
| 2.1.2 实验仪器设备 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.3 催化剂表征方法 |
| 2.3.1 紫外-可见分光光度计分析 |
| 2.3.2 X射线衍射测试(XRD) |
| 2.3.3 扫描电镜测试(SEM) |
| 2.3.4 X射线电子能谱测试(XPS) |
| 2.3.5 透视电镜扫描测试(TEM) |
| 2.3.6 电化学性能测试 |
| 2.4 催化剂性能分析方法 |
| 2.4.1 光催化活性测试 |
| 2.4.2 氨氮测试 |
| 2.4.3 Cl~-、NO_2~-、NO_3~-浓度测定 |
| 2.4.4 COD测定 |
| 第3章 二氧化钛光催化剂制备及性能研究 |
| 3.1 溶胶-凝胶法制备二氧化钛粉体方法探讨 |
| 3.1.1 基本机理及特点 |
| 3.1.2 受控因素识别 |
| 3.1.3 纳米二氧化钛粉体制备 |
| 3.2 二氧化钛粉体表征 |
| 3.2.1 SEM表征 |
| 3.2.2 XRD分析 |
| 3.2.3 UV-visDRS表征分析 |
| 3.2.4 二氧化钛粉体光催化氧化性能 |
| 3.3 纳米二氧化钛粉体固载及表征 |
| 3.3.1 固载膜制备方法 |
| 3.3.2 固载膜形态表征 |
| 3.3.3 固载膜物理附着性能评估 |
| 3.3.4 固载膜光催化氧化活性分析 |
| 3.4 二氧化钛掺杂改性及Ru/TiO_2表征 |
| 3.4.1 掺杂改性方法遴选 |
| 3.4.2 Ru/TiO_2粉体表征 |
| 3.4.3 光催化氧化性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 氨氮的光催化去除 |
| 4.1 氨氮特性及光催化去除机理 |
| 4.1.1 氨氮基本性质 |
| 4.1.2 pH值对NH_3/NH_4~+响应关系分析 |
| 4.1.3 氨氮光催化去除机理 |
| 4.2 游离态氨(氨氮)光催化去除研究 |
| 4.2.1 游离氨溢出受控因素识别与分析 |
| 4.2.2 游离态氨光催化去除实验 |
| 4.2.3 游离态氨光催化氧化转化分析 |
| 4.3 离子态氨(氨氮)光催化去除研究 |
| 4.3.1 离子态氨去除实验 |
| 4.3.2 pH值对离子态氨光催化去除影响关系分析 |
| 4.3.3 改性光催化剂对氨氮去除效果对比分析 |
| 4.4 氨氮光催化氧化性能分析 |
| 4.4.1 游离氨自然溢出进程数学拟合 |
| 4.4.2 光照条件下氨氮溢出进程数学拟合 |
| 4.4.3 光催化剂对氨氮光催化去除性能分析 |
| 4.5 光催化氧化机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 氨氮电化学氧化及光电联合催化氧化去除 |
| 5.1 电化学氧化氨氮机理及反应器设计 |
| 5.2 电极材料适用性研究 |
| 5.2.1 电极材料遴选 |
| 5.2.2 循环伏安曲线分析 |
| 5.3 电化学氧化去除氨氮条件研究 |
| 5.3.1 极板间距条件氨氮去除效果分析 |
| 5.3.2 反应过程中试液混合效果分析 |
| 5.3.3 氨氮初始浓度去除速率差异分析 |
| 5.3.4 电流密度对氨氮去除效果分析 |
| 5.3.5 电功率与氨氮去除效率相关性分析 |
| 5.3.6 氯离子浓度对氨氮去除作用分析(不同硫化铵配比) |
| 5.4 氨氮电化学氧化动力学分析 |
| 5.4.1 氨氮电化学氧化主要路径 |
| 5.4.2 动力学方程公式拟合 |
| 5.4.3 初始氨氮浓度条件反应速率常数 |
| 5.4.4 电流密度条件反应速率常数 |
| 5.4.5 极板设置条件反应速率常数 |
| 5.4.6 氨氮电化学氧化动力学方程小结 |
| 5.5 光电联合催化氧化研究 |
| 5.5.1 光/电联合催化氧化机理构想 |
| 5.5.2 实验方法 |
| 5.5.3 实验结果 |
| 5.5.4 光电联合去除氨氮机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 光及电催化氧化在污水处理中的应用实验 |
| 6.1 实验用污水基本情况 |
| 6.1.1 蒲河基本情况 |
| 6.1.2 污水处理厂汇水区分布及纳污类型 |
| 6.1.3 汇水区污水水质分析 |
| 6.2 污水电化学去除实验 |
| 6.2.1 污水直接电化学去除氨氮 |
| 6.2.2 氯离子对污水中氨氮电化学去除速率影响 |
| 6.2.3 电化学氧化污水中氨氮动力学拟合分析 |
| 6.2.4 电化学氧化对COD去除效果研究 |
| 6.3 污水光/电催化去除实验 |
| 6.3.1 光催化氧化对污水中氨氮去除效果分析 |
| 6.3.2 光/电联合催化去除污水氨氮实验 |
| 6.3.3 光催化氧化对污水中COD去除效果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 作者简介 |
（4）TA2和Ti6Al4V合金表面纳米化改性层的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 钛合金 |
| 1.1.1 钛合金概述 |
| 1.1.2 钛合金的分类 |
| 1.1.3 钛合金的性质 |
| 1.1.4 钛合金的应用 |
| 1.2 钛合金的表面改性 |
| 1.3 渗氮、渗硼处理 |
| 1.3.1 渗氮处理 |
| 1.3.2 钛合金氮化层的特性 |
| 1.3.3 渗硼处理 |
| 1.3.4 钛合金硼化层的特性 |
| 1.3.5 渗氮、渗硼处理存在的问题 |
| 1.4 表面纳米化及化学热处理 |
| 1.4.1 表面纳米化的分类 |
| 1.4.2 机械加工处理法 |
| 1.4.3 表面纳米化复合化学热处理技术 |
| 1.4.4 钛合金表面纳米结构氮化层的组织结构 |
| 1.5 TiO_2的改性及固定化 |
| 1.5.1 TiO_2光催化技术发展概述 |
| 1.5.2 TiO_2光催化的基本原理 |
| 1.5.3 TiO_2光催化剂的优缺点 |
| 1.5.4 TiO_2光催化剂的改性 |
| 1.5.5 TiO_2光催化剂的固定化 |
| 1.6 本论文研究意义和研究内容 |
| 第2章 检测设备及方法 |
| 2.1 组织结构表征 |
| 2.1.1 金相显微镜观察 |
| 2.1.2 激光共聚焦显微镜观察 |
| 2.1.3 扫描电镜观察 |
| 2.1.4 能谱仪分析 |
| 2.1.5 X-射线衍射分析 |
| 2.1.6 透射电镜观察 |
| 2.1.7 差热扫描量热仪分析 |
| 2.2 性能测试 |
| 2.2.1 粗糙度测试 |
| 2.2.2 显微硬度测试 |
| 2.2.3 脆性测试 |
| 2.2.4 耐磨性测试 |
| 2.2.5 X-射线光电子能谱分析 |
| 2.2.6 电子顺磁共振波谱分析 |
| 2.2.7 紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 2.2.8 荧光磷光发光光谱分析 |
| 2.3 模拟光源 |
| 第3章 Ti6Al4V合金的表面纳米化与热稳定性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.3 样品制备 |
| 3.4 不同MRA处理时间的样品横截面组织结构 |
| 3.5 MRA处理120 min样品的组织结构表征 |
| 3.5.1 表面形貌及元素分析 |
| 3.5.2 不同深度组织结构分析 |
| 3.6 Ti6Al4V合金纳米晶的热稳定性 |
| 3.6.1 Ti6Al4V合金纳米晶热稳定性的测定 |
| 3.6.2 不同退火温度对Ti6Al4V合金纳米晶的影响 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 纳米结构Ti6Al4V合金低温渗氮研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料 |
| 4.3 样品制备 |
| 4.4 Ti6Al4V合金纳米晶低温渗氮层的组织结构 |
| 4.5 Ti6Al4V合金纳米晶低温渗氮机理分析 |
| 4.5.1 氮原子在钛合金纳米晶表面的扩散 |
| 4.5.2 氮原子在钛合金纳米晶内部的扩散 |
| 4.5.3 氮化物在钛合金纳米晶表面的形核与生长 |
| 4.5.4 氮化物在钛合金纳米晶内部的形核与生长 |
| 4.6 纳米晶样品表面氮化层的硬度分析 |
| 4.7 纳米晶样品表面氮化层的耐磨性分析 |
| 4.8 纳米晶样品表面氮化层的脆性分析 |
| 4.9 小结 |
| 第5章 纳米结构Ti6Al4V合金低温渗硼研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料 |
| 5.3 样品制备 |
| 5.4 Ti6Al4V合金纳米晶低温渗硼层的组织结构 |
| 5.5 B_4C粉末渗硼过程热力学机理分析 |
| 5.5.1 B_4C粉末渗硼热力学机理 |
| 5.5.2 B_4C粉末渗硼防氧化机理 |
| 5.6 纳米晶样品表面硼化层的硬度分析 |
| 5.7 纳米晶样品表面硼化层的耐磨性分析 |
| 5.8 纳米晶样品表面硼化层的脆性分析 |
| 5.9 小结 |
| 第6章 大尺寸纳米结构氮化钛板的制备及其性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料 |
| 6.3 样品制备 |
| 6.3.1 机械喷丸处理 |
| 6.3.2 气体渗氮处理 |
| 6.4 不同MSP处理时间的钛板横截面组织结构 |
| 6.5 MSP处理30min钛板的组织结构表征 |
| 6.6 工业纯钛纳米晶的热稳定性 |
| 6.7 工业纯钛纳米晶板材的气体渗氮研究 |
| 6.8 小结 |
| 第7章 TA2表面纳米结构TiO_2光催化改性层的制备及其性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验材料 |
| 7.3 样品制备 |
| 7.4 经SMA处理后钛片表面组织结构 |
| 7.5 经SMA处理后钛片表层横截面组织结构 |
| 7.6 钛片表面纳米TiO_2的组织结构及光催化性能 |
| 7.6.1 钛片表面纳米TiO_2的组织结构 |
| 7.6.2 钛片表面纳米TiO_2的光催化性能 |
| 7.7 小结 |
| 第8章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文及发明专利 |
| 作者简介 |
（5）石墨/TiO2催化剂的制备及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳类材料/TiO_2复合物在光催化领域的研究 |
| 1.2.1 活性炭/TiO_2复合物 |
| 1.2.2 碳纳米管/TiO_2复合物 |
| 1.2.3 石墨烯/TiO_2化合物 |
| 1.2.4 石墨/TiO_2复合物 |
| 1.3 TiO_2光催化剂固定化技术研究进展 |
| 1.3.1 TiO_2光催化剂载体的选择 |
| 1.3.2 TiO_2光催化剂固定化方法 |
| 1.3.3 TiO_2光催化剂固定化技术展望 |
| 1.4 论文研究目的、意义及研究内容 |
| 1.4.1 研究目的及意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验材料与实验仪器 |
| 2.1.1 实验材料及试剂 |
| 2.1.2 实验仪器与实验设备 |
| 2.2 技术路线图 |
| 2.3 材料表征方法 |
| 2.3.1 X-射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 拉曼光谱（Raman） |
| 2.3.3 N2物理吸附-脱附（BET） |
| 2.3.4 X-射线光电子能谱（XPS） |
| 2.3.5 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.6 透射电子显微镜（TEM） |
| 2.3.7 紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS） |
| 2.3.8 表面光电压谱（SPS） |
| 2.4 光催化剂活性评价方法 |
| 2.4.1 模型污染物的选择 |
| 2.4.2 光催化性能测试 |
| 第3章 石墨/TiO_2催化剂制备、表征及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 石墨/TiO_2复合光催化剂制备方法 |
| 3.3 最佳石墨/TiO_2光催化剂制备条件的优选 |
| 3.3.1 石墨添加量 |
| 3.3.2 焙烧温度 |
| 3.4 催化剂的表征 |
| 3.4.1 晶相结构分析 |
| 3.4.2 组成元素分析 |
| 3.4.3 表面形貌分析 |
| 3.4.4 光电特性分析 |
| 3.5 石墨/TiO_2光催化降解甲基橙的研究 |
| 3.6 石墨/TiO_2光催化剂催化机制分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 石墨/TiO_2催化剂固定、表征及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 两种固定型催化剂的制备 |
| 4.2.1 制备方法 |
| 4.2.2 制备条件的优化 |
| 4.3 两种固定型催化剂的表征 |
| 4.3.1 两种固定型催化剂的XPS表征 |
| 4.3.2 两种固定型催化剂的SEM表征 |
| 4.3.3 两种固定型催化剂的UV-vis DRS表征 |
| 4.4 两种固定型催化剂光催化性能研究 |
| 4.4.1 吸附性能 |
| 4.4.2 光催化性能 |
| 4.4.3 光催化反应条件优化 |
| 4.5 两种固定型催化剂使用寿命研究 |
| 4.6 两种固定型催化剂光催化降解阿司匹林的研究 |
| 4.6.1 光催化降解阿司匹林效果 |
| 4.6.2 光催化降解阿司匹林动力学 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文 |
（6）SiC泡沫陶瓷表面负载共掺杂纳米TiO2包覆层性能的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 泡沫陶瓷及其应用 |
| 1.2.1 泡沫陶瓷简介 |
| 1.2.2 泡沫陶瓷的应用 |
| 1.3 SiC 泡沫陶瓷及其研究进展 |
| 1.3.1 SiC 材料的基本特性 |
| 1.3.2 SiC 泡沫陶瓷的制备方法 |
| 1.3.3 SiC 泡沫陶瓷研究进展 |
| 1.4 TiO_2光催化剂的特性及其研究进展 |
| 1.4.1 纳米 TiO_2的特性 |
| 1.4.2 纳米 TiO_2的光催化原理 |
| 1.4.3 纳米 TiO_2的光催化剂的掺杂改性 |
| 1.4.4 纳米 TiO_2的光催化剂的固定化技术 |
| 1.5 本课题的研究意义 |
| 1.6 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 SiC 泡沫陶瓷制备工艺研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料及仪器 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验设计 |
| 2.3.1 实验方法及工艺流程 |
| 2.3.2 实验内容 |
| 2.4 测试及分析方法 |
| 2.4.1 孔隙率的测定 |
| 2.4.2 抗压强度的测定 |
| 2.4.3 XRD 分析 |
| 2.4.4 SEM 分析 |
| 2.5 分析与讨论 |
| 2.5.1 NaOH 预处理对聚氨酯泡沫的影响 |
| 2.5.2 CMC 预处理对聚氨酯泡沫的影响 |
| 2.5.3 表面预处理对聚氨酯泡沫表面形貌的影响 |
| 2.5.4 磷酸二氢铝含量对泡沫陶瓷性能的影响 |
| 2.5.5 挂浆工艺对泡沫陶瓷性能的影响 |
| 2.5.6 烧结温度对泡沫陶瓷性能的影响 |
| 2.5.7 SiC 泡沫陶瓷的烧成制度 |
| 2.5.8 SiC 泡沫陶瓷显微结构分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 Al-Si 共掺杂改性 TiO_2纳米光催化剂性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验原料及仪器 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 实验过程 |
| 3.3.1 制备方法 |
| 3.3.2 实验内容 |
| 3.4 分析及表征方法 |
| 3.4.1 晶相含量及晶粒尺寸的计算 |
| 3.4.2 比表面积的测量 |
| 3.4.3 紫外-可见光漫反射光谱 |
| 3.4.4 光催化测试 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 水浴温度对 TiO_2溶胶胶凝时间影响 |
| 3.5.2 B 溶液 pH 值对 TiO_2溶胶形成及胶凝时间的影响 |
| 3.5.3 冰醋酸含量对 TiO_2溶胶形成的影响 |
| 3.5.4 Al-Si 共掺杂对热稳定性的影响 |
| 3.5.5 Al-Si 共掺杂对晶粒尺寸和比表面积的影响 |
| 3.5.6 Al-Si 共掺杂对颗粒形貌的影响 |
| 3.5.7 Al-Si 共掺杂对光吸收性能的影响 |
| 3.5.8 Al-Si 共掺杂对光催化性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 SiC 泡沫陶瓷表面负载共掺杂 TiO_2包覆层性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验原料及仪器 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 分析及表征方法 |
| 4.3.1 体视显微镜 |
| 4.3.2 EDS 分析 |
| 4.3.3 负载样品的光催化性能 |
| 4.4 实验过程 |
| 4.4.1 制备方法 |
| 4.4.2 实验内容 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 浸浆工艺 |
| 4.5.2 包覆层的元素分析 |
| 4.5.3 负载结构对 TiO_2光催化性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间已发表的论文 |
| 致谢 |
（7）负载TiO2粒子电极光电催化活性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2光催化技术的研究 |
| 1.2.1 TiO_2结构及其性质 |
| 1.2.2 TiO_2的光催化原理 |
| 1.3 TiO_2光电催化氧化技术的研究 |
| 1.3.1 TiO_2光电催化氧化原理 |
| 1.3.2 TiO_2光电催化氧化技术的研究现状 |
| 1.4 TiO_2的固定化技术 |
| 1.4.1 载体的选择 |
| 1.4.2 固定化技术 |
| 1.5 影响 TiO_2光电催化氧化技术的因素 |
| 1.5.1 TiO_2催化剂性能的影响 |
| 1.5.2 目标溶液初始浓度的影响 |
| 1.5.3 溶液初始 pH 的影响 |
| 1.5.4 光强的影响 |
| 1.5.5 外加偏电压的影响 |
| 1.5.6 电解质溶液浓度的影响 |
| 1.5.7 TiO_2膜厚度的影响 |
| 1.6 提高 TiO_2光电催化性能的方法 |
| 1.6.1 金属离子掺杂 |
| 1.6.2 非金属离子掺杂 |
| 1.6.3 不同元素共掺杂 |
| 1.6.4 贵金属沉积 |
| 1.6.5 半导体复合 |
| 1.6.6 表面光敏化 |
| 1.7 三维电极电催化 |
| 1.7.1 三维电极电催化机理的研究 |
| 1.7.2 三维电极电催化的特点 |
| 1.7.3 三维电极电催化的应用研究现状 |
| 1.7.4 三维电极与其他技术的结合 |
| 1.8 本课题的意义和研究内容 |
| 1.8.1 研究意义 |
| 1.8.2 研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 实验材料预处理 |
| 2.2.2 负载型粒子电极的制备 |
| 2.2.3 过渡金属元素掺杂 TiO_2/粒子电极 |
| 2.2.4 N 元素掺杂负载型粒子电极 |
| 2.2.5 N 元素与过渡金属元素共掺杂负载型粒子电极 |
| 2.3 三维电极光电催化实验装置 |
| 2.4 材料表征方法 |
| 2.4.1 X 射线衍射分析（XRD） |
| 2.4.2 扫描电镜分析（SEM） |
| 2.4.3 能谱仪分析（EDS） |
| 2.4.4 UV-Vis 分析 |
| 第3章 TiO_2/陶瓷与铁屑体系三维光电催化的研究 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.2 影响三维电极光电催化性能的因素 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 TiO_2/陶瓷粒子与铁屑的吸附性能研究 |
| 3.3.2 负载型 TiO_2/陶瓷粒子的表征 |
| 3.3.3 TiO_2/陶瓷的煅烧温度对光电催化性能的影响 |
| 3.3.4 电解质溶液浓度对光电催化性能的影响 |
| 3.3.5 光照距离对光电催化性能的影响 |
| 3.3.6 亚甲基蓝溶液初始浓度对光电催化性能的影响 |
| 3.3.7 外加电压对光电催化性能的影响 |
| 3.3.8 极板间距对光电催化性能的影响 |
| 3.3.9 溶液初始 pH 值对光电催化性能的影响 |
| 3.3.10 粒子配比对光电催化性能的影响 |
| 3.3.11 负载层数对光电催化性能的影响 |
| 3.3.12 曝气对光电催化性能的影响 |
| 3.3.13 光催化、电催化与三维光电催化的比较 |
| 3.4 非金属 N 元素掺杂 TiO_2/陶瓷对光电催化性能的影响 |
| 3.5 过渡金属元素掺杂对光电催化性能的影响 |
| 3.5.1 Fe~(3+)掺杂量对光电催化性能的影响 |
| 3.5.2 Co~(2+)掺杂量对光电催化性能的影响 |
| 3.5.3 Ni~(2+)掺杂量对光电催化性能的影响 |
| 3.5.4 Cu~(2+)掺杂量对光电催化性能的影响 |
| 3.5.5 Zn~(2+)掺杂量对光电催化性能的影响 |
| 3.6 N 元素与过渡金属元素共掺杂对光电催化效果的影响 |
| 3.6.1 N-Fe 共掺杂对光电催化性能的影响 |
| 3.6.2 N-Co 共掺杂对光电催化性能的影响 |
| 3.6.3 N-Ni 共掺杂对光电催化性能的影响 |
| 3.6.4 N-Cu 共掺杂对光电催化效率的影响 |
| 3.6.5 N-Zn 共掺杂对光电催化性能的影响 |
| 3.7 TiO_2/陶瓷与铁屑光电催化降解亚甲基蓝溶液的动力学分析 |
| 3.7.1 零级动力学拟合 |
| 3.7.2 一级动力学拟合 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 TiO_2/石英砂与石墨粒子光电催化性能研究 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.2 影响三维电极光电催化性能的因素 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 TiO_2/石英砂粒子与铁屑的吸附性能研究 |
| 4.3.2 负载型 TiO_2/石英砂的表征 |
| 4.3.3 TiO_2/石英砂的煅烧温度对光电催化性能的影响 |
| 4.3.4 电解质溶液浓度对光电催化性能的影响 |
| 4.3.5 电源电压对光电催化性能的影响 |
| 4.3.6 亚甲基蓝溶液初始浓度对光电催化性能的影响 |
| 4.3.7 光照距离对光电催化性能的影响 |
| 4.3.8 极板间距对光电催化性能的影响 |
| 4.3.9 TiO_2/石英砂负载层数对光电催化性能的影响 |
| 4.3.10 粒子配比对光电催化性能的影响 |
| 4.3.11 pH 值对光电催化性能的影响 |
| 4.3.12 曝气对光电催化性能的影响 |
| 4.3.13 光催化、电催化与三维光电催化的比较 |
| 4.4 非金属 N 元素的掺杂量对光电催化性能的影响 |
| 4.5 过渡金属元素掺杂对光电催化性能的影响 |
| 4.5.1 Fe~(3+)掺杂对光电催化性能的影响 |
| 4.5.2 Co~(2+)掺杂对光电催化性能的影响 |
| 4.5.3 Ni~(2+)掺杂对光电催化性能的影响 |
| 4.5.4 Cu~(2+)掺杂对光电催化性能的影响 |
| 4.5.5 Zn~(2+)掺杂对光电催化性能的影响 |
| 4.6 非金属元素 N 与过渡金属元素共掺杂对光电催化性能的影响 |
| 4.6.1 N-Fe 共掺杂对光电催化性能的影响 |
| 4.6.2 N-Co 共掺杂对光电催化性能的影响 |
| 4.6.3 N-Ni 共掺杂对光电催化性能的影响 |
| 4.6.4 N-Cu 共掺杂对光电催化性能的影响 |
| 4.6.5 N-Zn 共掺杂对光电催化性能的影响 |
| 4.7 TiO_2/石英砂与石墨光电催化降解亚甲基蓝溶液的动力学分析 |
| 4.7.1 零级动力学拟合 |
| 4.7.2 一级动力学拟合 |
| 4.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）负载型TiO2光催化剂研究进展（论文提纲范文）
| 1 载体的作用和类型 |
| 1.1 载体的作用及其选择要求 |
| 1.2 载体的类型 |
| 1.2.1 吸附剂类 |
| 1.2.2 玻璃类 |
| 1.2.3 陶瓷类 |
| 1.2.4 金属类 |
| 1.2.5 其他 |
| 2 Ti O2光催化剂的固定化方法 |
| 2.1 液相法 |
| 2.1.1 溶胶—凝胶法 |
| 2.1.2 浸渍法 |
| 2.1.3 液相沉积法 |
| 2.1.4 水热法 |
| 2.2 气相法 |
| 2.2.1 溅射法 |
| 2.2.2 化学气相沉积法 |
| 2.3 其他方法 |
| 2.3.1 粘结剂法 |
| 2.3.2 激光辅助分子束沉积法 (LAMBD) |
| 3 负载型光催化剂的应用 |
| 3.1 空气净化 |
| 3.2 污水处理 |
| 3.3 杀菌 |
| 3.4 除臭 |
| 4 展望 |
（9）磷酸银光催化剂的固定化及降解水中有机污染物的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 光催化技术的研究现状 |
| 1.2.1 光催化技术的原理 |
| 1.2.2 光催化活性的影响因素 |
| 1.2.3 光催化技术存在的问题 |
| 1.2.4 磷酸银光催化剂的研究现状 |
| 1.2.5 光催化技术在环境领域中的应用 |
| 1.3 磁性可分离复合光催化剂 |
| 1.3.1 磁性材料 |
| 1.3.2 磁分离技术 |
| 1.3.3 磁性纳米 Fe_3O_4制备方法 |
| 1.3.4 磁性可分离复合光催化剂 |
| 1.4 光电催化氧化技术 |
| 1.4.1 电化学氧化技术的原理 |
| 1.4.2 电化学催化氧化技术存在的问题 |
| 1.4.3 光电协同催化 |
| 1.4.4 光电协同催化所存在的问题 |
| 1.5 选题意义和研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.6 创新性 |
| 1.7 技术路线 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验试剂和材料 |
| 2.2 实验所用的仪器设备 |
| 2.3 光催化剂的制备 |
| 2.3.1 硝酸银光催化剂的制备 |
| 2.3.2 WO_3-Pt 光催化剂的制备 |
| 2.3.3 WO_3-Pd 光催化剂的制备 |
| 2.3.4 纳米 Fe_3O_4的制备 |
| 2.3.5 磁性复合光催化剂 Fe_3O_4@Ag_3_PO_4的制备 |
| 2.3.6 磁性复合光催化剂 Fe_3O_4@Ag_3_PO_4/AgCl 的制备 |
| 2.4 光催化剂的表征 |
| 2.4.1 X 射线衍射分析（XRD） |
| 2.4.2 SEM 形貌分析 |
| 2.4.3 TEM 结构分析 |
| 2.4.4 紫外可见吸收图谱分析 |
| 2.4.5 Zeta 电位分析 |
| 2.5 光催化性能分析 |
| 2.5.1 ·OH 检测 |
| 2.5.2 光催化降解实验 |
| 2.5.3 磁性复合光催化剂循环实验 |
| 第3章 磁性复合光催化剂 Fe_3O_4@Ag_3PO_4 制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Fe_3O_4 @Ag_3PO_4复合光催化剂的制备 |
| 3.3 催化剂的表征 |
| 3.3.1 SEM 表征 |
| 3.3.2 XRD 分析 |
| 3.3.3 TEM 表征 |
| 3.3.4 Zeta 电位表征 |
| 3.3.5 紫外可见吸收图谱 |
| 3.4 光催化性能测试 |
| 3.4.1 OH 检测 |
| 3.4.2 光催化降解实验 |
| 3.5 Fe_3O_4@Ag_3_PO_4催化剂循环利用性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 磁性复合光催化剂 Fe_3O_4@Ag_3PO_4 /AgCl 制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂的表征 |
| 4.2.1 XRD 分析 |
| 4.2.2 SEM 和 TEM 表征 |
| 4.2.3 紫外可见吸收图谱 |
| 4.3 光催化性能评价 |
| 4.3.1 OH 检测 |
| 4.3.2 Fe_3O_4@Ag_3_PO_4/AgCl 光催化剂的催化性能 |
| 4.3.3 反应条件对降解性能的影响 |
| 4.4 Fe_3O_4@Ag_3_PO_4/AgCl 催化剂循环利用性能 |
| 4.5 光催化降解除草剂 ChS |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 Ag_3PO_4 光电极的制备及光电催化性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料和方法 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 Ag_3_PO_4光电极的制备 |
| 5.2.3 实验方法 |
| 5.3 ChS 的电化学降解 |
| 5.3.1 电流密度对降解性能的影响 |
| 5.3.2 ChS 初始浓度的影响 |
| 5.4 光催化降解 ChS |
| 5.5 光电协同降解 ChS |
| 5.5.1 光电协同工艺与单独工艺比较 |
| 5.5.2 动力学及协同效应分析 |
| 5.5.3 运行条件对光电协同降解的影响 |
| 5.6 TIA 电极的循环实验 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论和建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的论文和科研成果 |
| 致谢 |
（10）负载型复合光催化剂的制备及降解车内甲醛的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 车内空气污染 |
| 1.2.1 车内空气污染特点 |
| 1.2.2 车内空气污染来源与危害 |
| 1.2.3 车内空气污染研究概况 |
| 1.2.4 车内空气污染控制技术 |
| 1.3 纳米二氧化钛光催化技术 |
| 1.3.1 纳米二氧化钛光催化机理 |
| 1.3.2 光催化剂活性影响因素 |
| 1.3.3 国内外光催化剂改性研究现状 |
| 1.3.4 光催化剂固定化技术 |
| 1.4 课题的研究目的及意义 |
| 1.5 课题的研究内容及技术路线 |
| 2 车内空气污染状况调查分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 车内空气污染检测分析 |
| 2.2.1 检测方案设计 |
| 2.2.2 数据处理与评价标准 |
| 2.2.3 结果与分析 |
| 2.3 问卷调查分析 |
| 2.3.1 调研方案设计 |
| 2.3.2 结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 负载型复合光催化剂的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验设计 |
| 3.2.2 实验设备与仪器 |
| 3.2.3 实验准备 |
| 3.3 负载型复合光催化剂的制备 |
| 3.3.1 制备原理 |
| 3.3.2 制备方法 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.4.1 玻璃纤维布预处理方式的影响 |
| 3.4.2 TiO_2与 SiO_2复合配比的影响 |
| 3.4.3 V 掺杂量对光催化效果的影响 |
| 3.4.4 热处理温度对光催化效果的影响 |
| 3.4.5 负载次数对光催化活性的影响 |
| 3.5 复合光催化剂的表征分析 |
| 3.5.1 XRD 表征分析 |
| 3.5.2 BET 表征分析 |
| 3.6 产品性能测试 |
| 3.6.1 牢固性测试 |
| 3.6.2 耐用性测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 模拟车内甲醛降解实验及应用效果分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验设计 |
| 4.2.2 实验设备与仪器 |
| 4.3 甲醛降解实验结果与分析 |
| 4.3.1 初始浓度对光催化降解效果的影响 |
| 4.3.2 温度对光催化降解效果的影响 |
| 4.3.3 湿度对光催化降解效果的影响 |
| 4.3.4 光源对光催化降解效果的影响 |
| 4.4 车内应用效果分析 |
| 4.4.1 净化治理方案 |
| 4.4.2 产品效果分析 |
| 4.5 前景展望 |
| 4.5.1 应用前景展望 |
| 4.5.2 市场前景展望 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 不足与建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B. 问卷调查表 |
四、TiO_2光催化剂固定化技术研究新进展（论文参考文献）
- [1]掺杂型TiO2-海泡石复合材料的制备及其光催化性能研究[D]. 周凤. 中国地质大学, 2019(01)
- [2]光催化-生物膜-过滤一体化工艺处理含酚废水研究[D]. 郝蕴. 黑龙江大学, 2019(03)
- [3]光及电催化氧化去除氨氮的实验与机理研究[D]. 荆勇. 东北大学, 2018(01)
- [4]TA2和Ti6Al4V合金表面纳米化改性层的制备及性能研究[D]. 姚权桐. 东北大学, 2018(01)
- [5]石墨/TiO2催化剂的制备及其光催化性能研究[D]. 贾佳琳. 黑龙江大学, 2016(02)
- [6]SiC泡沫陶瓷表面负载共掺杂纳米TiO2包覆层性能的研究[D]. 吴冬晨. 苏州大学, 2014(09)
- [7]负载TiO2粒子电极光电催化活性研究[D]. 辛琳. 沈阳理工大学, 2014(03)
- [8]负载型TiO2光催化剂研究进展[J]. 陈鹏,胡相红,陈超,谷锦,陈勇. 材料开发与应用, 2013(04)
- [9]磷酸银光催化剂的固定化及降解水中有机污染物的研究[D]. 郭旭. 中国地质大学（北京）, 2013(09)
- [10]负载型复合光催化剂的制备及降解车内甲醛的实验研究[D]. 檀科明. 重庆大学, 2012(03)