一、纳米TiO_2制备方法及应用进展（论文文献综述）
陈姣姣[1]（2021）在《TiO2溶胶与纳米TiO2粉末的制备及其在吸附和光催化中的比较研究》文中研究指明溶胶是一种分散均匀的混合物,相比较于纳米粉末,溶胶更加不易团聚,且分散性好,也无需经过高温煅烧处理。目前较少有文献报道直接用溶胶研究吸附和光催化,更加没有文献将溶胶与纳米粉末在吸附和光催化中进行比较。本文以TiO2溶胶和纳米TiO2粉末作为主要的研究体系,通过研究两者对染料的吸附和光催化性能,得到了TiO2溶胶和纳米TiO2粉末性能的差异。本文首先分别用无机钛源和有机钛源钛源制备出中性TiO2溶胶和酸性TiO2溶胶,并且采用场发射扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、TG-DSC仪和透射电子显微镜（TEM）对制备的溶胶进行表征。其次对制备的TiO2溶胶进行稀释和干燥处理,得到了经稀释的TiO2溶胶和纳米TiO2粉末。最后研究了TiO2溶胶和纳米TiO2粉末对染料吸附和光催化性能,并比较了TiO2溶胶和纳米TiO2粉末吸附和光催化性能的差异。研究结果表明:（1）吸附和光催化选择性以无机钛源制备的中性TiO2溶胶和纳米TiO2粉末对四种不同染料的吸附和光催化有很大的差异,而以有机钛源制备的酸性TiO2溶胶和纳米TiO2粉末对四种不同染料的吸附和光催化没有很大的差异。中性TiO2溶胶和纳米TiO2粉末均对孔雀石绿有较大的吸附率和降解率,其次是碱基品红,但是对金橙G和刚果红染料没有吸附和光催化性能作用,这是由于纳米TiO2带的负电位为阳离子染料与纳米材料之间提供了静电相互作用的结果。酸性TiO2溶胶和纳米TiO2粉末对四种不同染料均有吸附和光催化作用,酸性TiO2溶胶里的盐酸改变溶液中TiO2界面电荷性质及颗粒表面的电荷分布,从而影响了染料在其表面的吸附和光催化行为,这可能是由于以有机钛源制备的酸性TiO2溶胶呈酸性,这改变了溶液中TiO2界面电荷性质及颗粒表面的电荷分布,从而影响了染料在其表面的吸附和光催化行为。（2）吸附动力学以无机钛源制备的中性TiO2溶胶和以有机钛源制备的酸性TiO2溶胶均经过干燥对四种染料进行吸附,动力学数据表明中性TiO2材料和酸性TiO2材料对染料的吸附均更加符合准二级动力学。中性TiO2材料的吸附平衡量和吸附速率均随着温度的升高而增大。在298.15 K下,吸附到达平衡需要2 h,而在335.15 K下,吸附达到平衡需要1h。在相同温度下,三种纳米TiO2材料吸附能力大小顺序为纳米TiO2溶胶>经稀释的纳米TiO2溶胶>纳米TiO2粉末。酸性TiO2材料随着黑暗时间的延长,纳米TiO2吸附在30 min左右就可以达到吸附平衡,且在相同温度下,纳米TiO2只有对孔雀石绿的吸附率是已稀释的TiO2大于纳米TiO2粉末,对其余三种染料的吸附率均是纳米TiO2粉末大于已稀释的TiO2溶胶。（3）吸附热力学以无机钛源制备的中性TiO2溶胶经过干燥对四种染料进行吸附,热力学数据表明三种纳米TiO2材料对孔雀石绿染料的标准摩尔吉布斯自由能（35）adsmGo-随温度的升高而减小,且均属于物理吸附。又因为三种纳米TiO2对孔雀石绿染料的标准摩尔吸附焓ΔadsHm-o和标准摩尔吸附熵（35）adsSmo-均为正值,这说明此过程为吸热的熵增过程。（4）光催化动力学以无机钛源制备的中性TiO2溶胶和以有机钛源制备的酸性TiO2溶胶均经过干燥对四种染料进行进行光催化实验,实验结果表明中性TiO2材料和酸性TiO2材料对染料的光催化降解均更加符合一级动力学,中性纳米TiO2粉末对孔雀石绿的光催化降解速率常数大于经稀释的中性TiO2溶胶。随着照射时间的延长,在480 min光催化降解达到平衡。中性纳米TiO2粉末对孔雀石绿和碱基品红染料的降解率均大于经稀释的中性TiO2溶胶。酸性纳米TiO2粉末光催化降解四种染料的速率常数小于经稀释的酸性TiO2溶胶。随着照射时间的延长,在150min光催化降解达到平衡。且已稀释的酸性TiO2溶胶对四种染料的降解率均大于酸性纳米TiO2粉末。本文制备的中性TiO2溶胶和酸性TiO2溶胶可以为不同条件下的吸附和光催化提供指导,且通过比较TiO2溶胶和纳米TiO2溶胶吸附和光催化性能可以为TiO2材料的应用提供重要的参考。
贝保辉[2]（2020）在《绢云母负载纳米TiO2复合光催化剂制备及表征》文中研究表明纳米TiO2因具有无毒、催化效率高和化学稳定性好等特点在光催化领域得到了广泛的应用,但TiO2在使用过程中存在颗粒团聚导致光催化效率下降和回收困难等问题对其工业化生产形成了制约。以矿物等无机物为载体,将纳米TiO2在其表面或结构内负载是解决以上问题的有效途径之一。绢云母具有较大的比表面积,经改造后其层状结构具有一定的离子交换性和柱撑特性,是合适的固载TiO2的载体。目前,关于绢云母负载纳米TiO2的光催化应用研究较少,负载技术和方法往往存在操作复杂,成本高,过程不易控制,容易造成二次污染等问题。本论文以绢云母为载体,采用机械力研磨法,通过绢云母和纳米TiO2（P25）在搅拌磨中湿法研磨方式制备了在绢云母表面负载纳米TiO2复合光催化剂（S-TiO2）。通过工艺优化确定了最佳实验条件为:TiO2（P25）复合比例40%、固含量35%、球料比3:1、研磨速度1000r/min和研磨时间60min。所制备的S-TiO2以TiO2均匀负载在绢云母表面为特征,绢云母和TiO2之间通过彼此表面脱羟基作用形成化学结合。负载在绢云母表面的纳米TiO2颗粒分散性显着提高,并保持原有的以锐钛矿相为主,锐钛矿和金红石相混晶结构不变。以甲基橙为目标降解物,对S-TiO2在紫外光照射下降解甲基橙溶液性能进行了研究。将最优条件下制备的S-TiO2按用量1g/L加入到浓度为10ppm的甲基橙溶液中,经紫外光照射20min,甲基橙降解率达到96%,30min甲基橙降解率达99%,与P25降解效果相同。S-TiO2对浓度10-50ppm的甲基橙溶液均具有良好降解效果,尤其适合降解较低浓度污染物。S-TiO2具有可回收性和重复使用性能重复利用4次后降解等量同浓度的甲基橙依然保持99%的降解率。采用溶胶-凝胶法,以绢云母原料经热活化、酸化、钠化和CTAB插层等处理得到的改性绢云母为载体,制备了TiO2柱撑绢云母复合光催化剂（S-P/TiO2）。其中,TiO2以锐钛矿相为主,锐钛矿和金红石相共存。S-P/TiO2按用量1g/L降解浓度10ppm的甲基橙溶液,光照30min和60min降解率达到82%和95%以上。
陆畅[3]（2019）在《光催化PI/TiO2纳米杂化膜的制备与性能研究》文中研究表明聚酰亚胺（PI）是一种综合性能优异的材料,现已被广泛应用于航空航天、电子电器及微电子领域。PI/TiO2纳米杂化材料由于TiO2纳米粒子在增强耐热以及具有特殊的光电性能等方面都表现出较大的优势而越来越引起人们的重视。但是鲜少有光催化功能的PI/TiO2纳米杂化材料的报道。本文以PI的两种前体聚酰胺酸和聚酰胺酸盐以及可溶性PI与纳米TiO2混合,制备PI/TiO2纳米杂化膜,研究其结构、形态和性能,尤其是光催化性能。主要工作如下:一、以均苯四酸二酐（PMDA）和二苯醚二胺（ODA）为单体出发制备聚酰胺酸（PAA）溶液,进一步与二氧化钛（TiO2）水溶胶混合,经流延制膜后并热亚胺化制得TiO2含量分别为1、3和5wt%的PI/TiO2纳米杂化薄膜。通过FT-IR,EDS和TEM对PI/TiO2纳米杂化膜的成分、结构和形态进行表征。结果显示TiO2已经被成功引入PI基体中,并且以纳米尺寸均匀分布。光催化降解亚甲基蓝实验表明纯PI和三种纳米杂化膜PI/TiO2（1%）、PI/TiO2（3%）和PI/TiO2（5%）在180 min内分别降解13.67、43.11、53.62和70.00%的亚甲基蓝溶液;光催化降解刃天青实验表明三种PI/TiO2纳米杂化膜完全降解刃天青所需时间随着TiO2含量的增加分别为390,330和270 min,而纯PI没有改变刃天青的颜色。结果说明PI/TiO2纳米杂化膜具有显着的光催化活性。此外,TGA、拉伸强度和电击穿测定结果表明,TiO2的引入增强PI/TiO2纳米杂化膜热稳定性、力学性能和电性能。二、将上述PAA溶液与三乙胺反应制备聚酰胺酸盐（PAS）溶液,进一步与二氧化钛（TiO2）水溶胶混合,经流延成膜、热亚胺化制得TiO2含量分别为1、3和5wt%的PI/TiO2纳米杂化薄膜。通过FT-IR,EDS和TEM对PI/TiO2纳米杂化膜的成分、结构和形态进行表征。结果显示TiO2以纳米尺寸均匀分布在PI基体中。亚甲基蓝的光催化降解结果显示纯PI和三种PI/TiO2纳米杂化膜在180 min内分别降解13.50、41.47、52.38和65.15%的亚甲基蓝溶液;三种PI/TiO2纳米杂化膜完全降解刃天青所需时间随着TiO2含量的增加而减少,分别为480、420和330 min,而纯PI没有改变刃天青的颜色,表明PI/TiO2纳米杂化膜具有显着的光催化活性。此外,TiO2的引入改善PI/TiO2纳米杂化膜的力学性能和电性能,热稳定性维持不变。三、以2,3,3’,4’-联苯四甲酸二酐与2,2’-双三氟甲基-4,4’-联苯二胺、间苯二胺单体共聚得到可溶性聚酰亚胺（KPI）,KPI溶液再与TiO2水溶胶共混,经流延成膜后热亚胺化制得TiO2含量分别为1、3和5wt%的PI/TiO2纳米杂化薄膜。通过FT-IR和EDS手段研究PI/TiO2纳米杂化膜的成分和化学结构。TEM观察到TiO2以纳米尺寸形式均匀分散在PI基体中。纯PI、PI/TiO2（1%）、PI/TiO2（3%）和PI/TiO2（5%）纳米杂化膜在180 min内分别降解10.75、41.44、53.06和70.30%的亚甲基蓝溶液;三种PI/TiO2纳米杂化膜完全降解刃天青所需时间分别为420,330和270 min,而纯PI没有改变刃天青的颜色,这些结果说明PI/TiO2纳米杂化膜具有显着的光催化活性。另外,纳米TiO2的掺杂增强PI膜热稳定性和力学性能,且透明性维持不变。综上所述,以PAA和PAS为前体以及KPI与纳米TiO2（≤5wt%）混合得到的PI/TiO2纳米杂化膜均显示显着的光催化性能,热稳定性和力学性能也有不同程度的提升。以PAA为前体制备的纳米杂化薄膜的力学性能最优;TiO2直接掺杂KPI后的热稳定性能最优;这两类PI/TiO2的光催化活性相较于PAS为前体制备的PI/TiO2更高。
李巍[4]（2019）在《多形貌纳米TiO2的可控合成和TiO2基复合光催化剂的制备及表征》文中认为二氧化钛（TiO2）是具有优异光学和光化学性能的半导体化合物。调控TiO2的结构形貌、将纳米TiO2与其它半导体复合形成异质结和表面沉积贵金属是提高纳米TiO2量子化效率、拓展TiO2光响应至可见光范围和提升其光催化效能的重要途径。目前,这一技术领域主要存在TiO2形貌单一、与所复合半导体间尺度匹配差和缺乏对三组分异质结的研究等制约问题。针对这些问题开展多形貌纳米TiO2的可控合成,并以此制备TiO2基复合光催化剂的研究十分必要。本论文对以硫酸氧钛（TiOSO4）为钛源,采用醇热法可控合成中空管状等三种形貌纳米TiO2、制备相似粒径纳米TiO2-CdS异质结和中空管状TiO2-CdS-Au、纳米片状TiO2-ZnO-Au复合光催化剂技术进行了研究,对所制备纳米TiO2及其复合光催化剂的物相、结构形貌和光催化降解污染物、分解水制氢及抗菌等性能进行了测试表征,对各组分复合及光催化作用的形成机理进行了研究。研究了醇热法合成不同形貌纳米TiO2过程主要因素的影响和产物性能。控制反应体系中TiOSO4和乙醇、丙三醇组分比例及反应时间可分别得到中空管状和圆形纳米片状TiO2产物,不加入丙三醇,可得到TiO2纳米颗粒。各形貌TiO2均由锐钛矿和金红石混合相组成,并以锐钛矿为主,在紫外光照下均具有光催化降解甲基橙性能,其中以中空管状结构TiO2光催化活性最高;中空管状结构TiO2具有微孔-介孔特征,它由大量纳米片状物推挤形成,管内径约500nm1μm,壁厚约200nm,纳米片厚度约10nm,纳米片存在结构微孔。研究了通过TiO2纳米颗粒在乙酸镉-硫化钠水热体系反应方式制备CdS-TiO2异质结复合光催化剂及其结构和光催化性能。在CdS-TiO2中,CdS和TiO2尺度相近,一次颗粒均为纳米尺度（分别为22nm和12nm）,并通过彼此界面均匀结合。在可见光照射（8h）下,CdS-TiO2（CdS比例50%）对盐酸四环素降解率为87.06%,可见光催化作用显着强于纯TiO2（合成TiO2与P25）和CdS。研究了以中空管状TiO2为基体,通过在其表面分别负载Au纳米颗粒和CdS制备三元复合光催化剂及其结构、性能和机理。其中按先负载CdS,再负载Au顺序制得的TiO2-CdS/Au光催化活性强于先负载Au,再负载CdS制得的TiO2-Au/CdS。TiO2-CdS/Au可见光照射4h产氢量达14mmol/g。TiO2-CdS/Au效能得以提高的机理是:Au处在核-壳结构最外层,因而其电子捕获和表面等离子共振效应得到了有效发挥,并由此导致CdS的电子-空穴分离效率提高。通过在纳米片状TiO2上负载纳米Au和ZnO制备了TiO2-Au/ZnO复合光催化剂,TiO2-Au/ZnO具有良好的可见光催化产氢性能和抗菌能力,可见光照射4h的产氢量为1068μmol/g。添加TiO2-Au/ZnO涂料涂膜对大肠埃希氏菌的抗菌率达到98.2%。
许超[5]（2019）在《基于微混合技术的可见光响应TiO2光阳极的制备及其光电化学性能研究》文中指出基于TiO2半导体特殊的光电化学性能,其有望成为绿色、环保的新型金属防腐技术中最为重要的光阳极材料。但是,TiO2存在可见光利用率低、光量子效率不高等限制其实际应用的问题。此外,由于传统混合方式在快速沉淀体系中难以有效调控均相化学过程,导致碱性液相环境制备有序TiO2薄膜至今仍无法实现。基于上述考虑,本论文提出使用微混合设备辅助在碱性液相环境下制备出形貌可控的TiO2薄膜光阳极,并通过沉淀剂对产物进行选择性原位掺杂改性。通过数值模拟及实验测试深入研究了制备条件和掺杂对TiO2薄膜光阳极光电化学性能的影响。本论文的主要研究内容和结果如下:1、基于自行设计并制造的多孔分散微结构混合器,对液-液快速沉淀体系进行数值模拟及实验研究。结果表明,微混合器可在极短的时间内完成对液-液反应物的高效混合并有效抑制反应混合液中的均相化学反应,反应物流量、分散介质尺寸等对一次粒子的平均粒径及粒度分布有显着影响。2、以微混合技术为背景,设计出一种在低温、碱性环境中高效合成有序锐钛矿纳米TiO2薄膜的新工艺。实验发现,通过调节微观混合及液相沉积参数,产物的表面形貌可得到有效调控。当微观混合质量流率、沉积时间、温度分别为0.60 m/s、50 min、80℃C时,制得的TiO2薄膜质量最佳。3、通过调整N源浓度,制备出不同N掺杂物含量的Ti02薄膜光阳极。结果表明,N已进入TiO2晶格并拓展了 TiO2的可见光响应区间,CO（NH2）2浓度对薄膜生长效率和N掺杂能力有显着影响。N-TiO2光阳极具有优良的可见光诱导光电化学活性,在可见光照射下能对金属起到有效的光生阴极保护作用。4、使用A1（NO3）3和FeC13分别作为Al源和Fe源,制备出N/Al、N/Fe共掺杂TiO2薄膜光阳极。A13+、Fe3+进入TiO2晶格并取代Ti4+的位置,N/Al、N/Fe共掺杂协同作用抑制了薄膜晶粒长大,提高了 TiO2光阳极的可见光响应活性和光量子效率,并抑制光生电子与价带中光生空穴的复合。
李春全[6]（2019）在《TiO2/高岭石复合材料的改性及可见光催化性能研究》文中进行了进一步梳理随着人类社会的进步与发展,化石能源短缺和环境污染成为日益严重的两大问题。各种新兴污染物如药品及个人护理（PPCPs）、内分干扰素（EDCs）以及挥发性有机物（VOCs）等在空气和水体中含量的增加,使得生态环境和人类健康都受到重大威胁。大气水体环境的严峻形势对环境处理技术提出了更高的要求。近些年的研究表明,光催化技术在液相及气相有机污染物降解领域具有稳定可期的发展前景。在众多类型的光催化剂中,TiO2是最具应用前景的一种光催化剂。纳米TiO2光催化氧化技术虽然在研究层面已应用到水体污染物治理、挥发性有机物处理、抗菌抑菌、制氢、固碳、固氮等领域,但是在实际使用过程中仍然存在太阳能利用率低、量子效率低、易团聚、吸附性能差、分离回收再利用困难等问题。高岭石作为一种天然层状矿物,具有诸多优良特性,包括分散、助催化、助回收作用,从而可减少二次污染、降低成本。将纳米TiO2固载于高岭石表面,制备出纳米TiO2/高岭石复合材料,用以治理空气及水体污染,既可以解决目前纳米TiO2分散性差、成本高、回收困难、光生载流子分离效率低等问题,也可以解决高岭石仅可以吸附、无法分解污染物的不足,从而最大限度发挥两者的优势。本文首先采用溶胶凝胶法制备了纳米TiO2/高岭石复合光催化材料,通过正交试验确定了影响因素的主次顺序;系统研究了制备工艺因素对复合材料结构与光催化性能的影响规律及复合材料的构效关系;同时考察了应用条件对TiO2/高岭石复合材料紫外光下降解环丙沙星效果的影响规律及其重复使用性能,揭示了复合材料中高岭石吸附与纳米TiO2光催化的耦合作用机理,得出了 TiO2/高岭石复合材料的优化制备工艺和降解环丙沙星的应用基础。在纳米TiO2/高岭石复合材料可控制备工艺、材料构效关系以及紫外光催化性能的基础上,对纳米TiO2/高岭石复合材料分别进行乙酸质子化改性、氮气气氛诱导产生氧空位改性以及酸溶液中与层片状类石墨氮化碳构建形成类“三明治”结构,实现了可见光响应增强复合光催化材料的可控制备。通过表征三种创新性改性方式对复合材料晶型结构及组成、光学吸收性能、元素价态及变化、孔结构特性、微观形貌、电化学性质和可见光光催化性能的影响,提出了相应的可见光光催化增强机理,揭示了改性纳米TiO2/高岭石复合材料制备工艺、材料结构与光催化性能三者之间的关系。其中乙酸质子化TiO2/高岭石复合材料可见光催化性能增强机理为:乙酸改性使得复合材料中TiO2晶粒尺寸减小,晶格畸变增加,材料整体比表面积增大,平均孔径减小,表面羟基化程度增大。经CH3COOH质子化的TiO2/高岭石复合材料在紫外光和可见光下均表现出比纯TiO2或TiO2/高岭石复合材料更高的环丙沙星（CIP）降解速率,其准一级动力学常数在紫外光和可见光下分别是TiO2/高岭石复合材料的1.57和3.82倍。氮气气氛改性处理TiO2/高岭石复合材料可见光催化性能增强机理为:载体结构效应、带隙能的降低、氧空位中间能级的形成、光吸收能力增强和载流子分离利用效率的提高。氮气气氛改性处理TiO2/高岭石复合材料反应速率常数分别是空气处理TiO2在紫外光、太阳光和可见光下的7.00、2.54和3.13倍。此外,与空气处理TiO2相比,所制备的复合材料在宽光谱范围内对甲醛的降解率提高了近2倍。类石墨氮化碳改性TiO2/高岭石复合材料可见光催化性能增强机理为:类“三明治”结构的构建（g-C3N4/TiO2/高岭石）有效促进了禁带宽度的降低（禁带宽度2.72eV）、TiO2晶粒尺寸的减小（晶粒尺寸14.21nm）、比表面积的增大（比表面积51.596m2/g）、光吸收能力的增强以及光生载流子分离和传输效率的提高。g-C3N4/TiO2/高岭石复合材料在可见光下对环丙沙星表现出较强的光催化活性,其光催化表观反应速率常数分别为纯TiO2、g-C3N4和P25的5.35倍、6.35倍和4.49倍;同时,该复合材料可见光下对金黄色葡萄球菌具有较高的灭活能力。
赵前飞[7]（2018）在《高能球磨法制备金属离子掺杂二氧化钛纳米粉体及其抗菌性能研究》文中研究指明针对二氧化钛（TiO2）光催化抗菌效率低的问题,本论文采用高能球磨法制备金属离子 M（Li+、Na+、Mg2+、Fe3+、Co2+、Cu2+、Ce3+、Dy3+、La3+、Nd3+、Pr3+）掺杂 TiO2（M/TiO2）及不同 Co 源（Co（SO4）2、Co（NO3）2、Co（Ac）2、CoCl2、Co3O4）掺杂的 TiO2纳米粉体（Co/TiO2）。系统地研究了包括球磨方式、离子掺杂量、球磨时间、球料比、研磨球粒径质量比及球磨机转速等因素对TiO2纳米粉体抗菌性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis-DRS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）及X射线光电子能谱（XPS）等分析方法对所制备的纳米材料进行化学成分、物相组成、粒径尺寸及光吸收性能等分析。在可见光照射条件下,采用抑菌环法和烧瓶振荡法对所制备的样品材料进行抗菌性能的研究。实验结果表明:选用氧化锆研磨球,以无水乙醇作为分散剂,在球料比为10:1、研磨球粒径质量比为3:2:1及球磨机主轴与行星轴转速300/450 r.min-1时,经球磨3 h后的TiO2金红石型矿相消失,样品材料的粒径尺寸可达30～90 nm。金属离子Mx（x=Li+、Fe3+、Co2+、Cu2+、Ce3+、Pr3+）的掺杂增强了TiO2的可见光光催化抗菌性,而金属离子My（y=Na+、Mg2+、Dy3+、La3+、Nd3+）的引入对TiO2的可见光光催化抗菌性没有明显的影响。XRD图谱分析表明,经高能球磨后的Mx/TiO2可生成二相或者三相组元,随着金属离子掺杂量的增加,金红石相的TiO2消失。UV-Vis-DRS结果分析表明,经球磨后的TiO2纳米粉体对可见光的光吸收能力与纯TiO2相比没有发生明显变化;经金属离子掺杂后的TiO2纳米粉体的吸收边带均向可见光区移动,这一结果促进了TiO2光催化抗菌性能。由SEM图谱分析表明,经金属离子掺杂的TiO2纳米粉体的粒子均呈现均匀、致密的特点,随着球磨时间的增加,粒子粒径逐渐减小,球磨5 h后的TiO2出现团聚现象。抗菌实验结果表明,Mx/TiO2、Co/TiO2材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于70%,较纯TiO2材料的抗菌率（0%）、degussa P25 TiO2抗菌率（33%）及球磨后的TiO2纳米粉体的抗菌率（28.9%）明显增加,同时抑菌环实验也证明掺杂的TiO2纳米粉体随着金属离子掺杂量和球磨时间的不同有不同直径的抑菌环出现,与烧瓶振荡法实验结果一致。
孙青[8]（2015）在《纳米TiO2/多孔矿物的表面特性与光催化性能研究》文中提出重金属污染作为工业废水的主要污染源之一,具有污染持久和难以修复的特点,它所带来的环境问题一直是困扰人们生产生活的顽疾,所以找到一种有效的净化重金属污水的方法成为诸多研究者的研究目标。相比重金属污水传统的净化处理工艺,光催化技术以其高效、绿色、环保、可行的优势进入了人们的研究视野。TiO2为一种新型半导体光催化剂,多将其制备成纳米颗粒,以期望得到更好的光催化效率。但纳米TiO2在实际应用中表现出纳米颗粒难以回收和可见光利用率低的不足,现已提出和验证的较为有效的改进方法是多孔矿物负载纳米TiO2技术和对TiO2的掺杂改性技术。现有对多孔矿物负载纳米TiO2的研究主要集中在氧化降解染料、苯酚、甲苯等有机物方面,而利用TiO2的光催化还原性净化去除水中重金属离子的研究报道相对较少,并且对多孔矿物的吸附性能与TiO2光催化性能之间的相互影响机理方面的研究也不深入,所以对比研究不同矿物载体对TiO2光催化性能的影响,明确吸附性能与光催化性能之间的关系,对指导非金属矿物载体的选择具有重要意义。结合当今社会面临的能源危机和环境问题,研究具有可见光活性的TiO2/多孔矿物光催化剂,能够进一步开拓和推动纳米TiO2/多孔矿物光催化剂的实际应用。基于以上现实需要和研究现状,本论文以多孔矿物硅藻土、沸石、硼泥脱镁硅渣为研究对象,采用改进的TiCl4低温水解沉淀法,制备了纳米TiO2/多孔矿物光催化剂,并以溶液中Cr（Ⅵ）、Cu2+为模拟污染物,采用XRD、SEM-EDS、低温氮吸附、TG-DSC、TEM、UV-vis、XPS等测试手段开展了以下研究:1.通过正交实验,考察了TiO2负载量、煅烧温度和煅烧时间对纳米TiO2/硅藻土光催化剂催化性能的影响,结果表明TiO2负载量和煅烧温度是影响样品光催化性能的显着因素,并且较高的煅烧温度更容易导致TiO2晶粒尺寸增大和颗粒团聚,影响样品的光催化性能。经单因素实验对比,最终确定了纳米TiO2/硅藻土光催化剂的优化制备工艺条件:20%TiO2负载量、700°C煅烧2h。在此制备条件下得到样品中TiO2为锐钛矿型,颗粒分散性较好。经700°C煅烧得到的纳米TiO2/硅藻土和纯TiO2中TiO2的晶粒尺寸分别为13.1nm和37.4nm。通过TG-DSC、XRD分别研究了纯TiO2和纳米TiO2/硅藻土光催化剂在煅烧过程中热量、质量和物相的变化情况,结果表明在300900°C温度范围内,硅藻土的物相结构未发生改变,但硅藻土载体可以延缓TiO2晶化过程,提高物相转变温度,减小TiO2的晶粒尺寸。2.采用Zeta电位仪和Visual MINTEQ 3.1模拟软件考察pH值对样品表面Zeta电位和Cr（Ⅵ）、Cu2+离子状态的影响,并分析了pH值对吸附去除率的影响及其作用机理。结果表明,当纳米TiO2/硅藻土表面Zeta电位与Cr（Ⅵ）、Cu2+离子电性相异时更有利于催化剂通过静电引力吸附离子,其机理为溶液ph值降低或升高时,溶液中的h+或oh-会与si-oh反应,导致纳米tio2/硅藻土表面的zeta电位显正电性或负电性。而cr（Ⅵ）离子多以阴离子（hcro4-、cr2o72-、cro42-）存在于溶液中,所以酸性条件更有利于吸附cr（Ⅵ）;铜离子在酸性溶液中主要以cu2+和cuoh+阳离子的状态存在,在中性和碱性溶液中主要以cu（oh）2（aq）中性或者溶胶形式存在,所以碱性条件有利于吸附cu2+。在ph值为2时,2g/l的纳米tio2/硅藻土对10mg/l的cr（Ⅵ）溶液的吸附去除率为16.9%,在ph值为5时,对10mg/l的cu2+溶液的吸附去除率为26.4%。3.通过能斯特方程对不同ph值条件下cr（Ⅵ）、cu2+的还原过程的热力学进行了计算,结果表明,随着ph值升高,cr（vi）还原电位越来越接近tio2的导带电位,不利于光催化还原cr（vi）反应的进行;cu2+还原电位不随ph值的变化发生改变,所以tio2光催化还原cu2+的过程不受ph值的影响。在不同ph值下,通过对比测试纳米tio2/硅藻土光催化剂吸附和光催化去除cr（Ⅵ）、cu2+的实验,得出吸附过程对光催化反应有协同促进作用,cr（Ⅵ）、cu2+的光催化还原反应优化ph值分别为2和5。通过研究纳米tio2/硅藻土光催化剂对cr（Ⅵ）的光催化反应动力学,结果表明,其反应过程符合langmuir-hinshelwood（l-h）动力学模型,计算得到的吸附速率常数k=0.3479,大于光催化还原反应速率常数k=0.3244,即说明tio2内在光催化还原反应为控制步骤。光催化反应后,固体催化剂上55.6%cr（Ⅵ）已被还原成cr（Ⅲ）。最后,通过回收重复使用催化剂的实验表明纳米tio2/硅藻土光催化剂可重复使用4次。4.以沸石作载体,考察了制备纳米tio2/沸石光催化剂的制备工艺,确定了优化工艺条件:30%tio2负载量、500°c煅烧2h,此时制备的样品经300w紫外灯照射3h对cr（vi）光催化去除率为98.25%,样品中tio2颗粒平均晶粒尺寸为7.6nm,晶型为锐钛矿型。通过xrd、sem-eds、ft-ir、低温氮吸附和tem对不同制备工艺条件所得样品进行了表征,结果表明,tio2的晶粒尺寸和团聚程度会随着煅烧温度的升高而增大,并且煅烧对沸石载体具有活化作用。当煅烧温度小于500°c时,因煅烧脱除了沸石孔径内吸附水和杂质,可以显着提高纳米tio2/沸石光催化剂的比表面积,但tio2结晶度较低;当煅烧温度大于600°c时,tio2结晶度显着增加,但载体沸石的铝硅酸盐骨架结构会被破坏,si（al）-o键断裂向si-o-si键转变,孔结构坍塌,导致比表面积下降。5.通过纳米tio2/沸石光催化剂对cr（Ⅵ）的吸附动力学、热力学研究表明,其吸附动力学和热力学分别符合伪二级动力学模型和langmuir等温吸附模型,样品对cr（vi）的平衡吸附量qe、最大吸附量qm随着煅烧温度的升高而减小,煅烧温度为300°c时qe和qm最大,分别为2.73mg/g和2.78mg/g。对不同煅烧温度得到的纳米tio2/沸石光催化剂还原催化cr（Ⅵ）进行了动力学拟合,结果表明其动力学模型符合简化的l-h模型（表观一级动力学模型）,煅烧温度为500°c时表观反应数率最大（kapp=0.0096min-1）。通过公式inappmlk?k/（qk）定量计算了纳米tio2/沸石光催化剂的表观反应数率kapp和tio2光催化还原内在反应数率kin以及最大吸附量qm三者之间关系,结果表明,煅烧温度越高（300700°c范围内）,tio2结晶度越好,样品内在反应数率kin越大,但吸附能力随煅烧温度的升高而降低,纳米tio2/沸石光催化剂的表观光催化性能受到沸石吸附性能和tio2内在光催化还原反应性能的共同影响。6.对纳米tio2/硼泥脱镁硅渣光催化剂的制备工艺进行了研究,得出样品的优化制备条件是40%tio2负载量、700°c煅烧2h,在优化条件下制备样品中tio2颗粒平均晶粒尺寸为11.4nm,晶型为锐钛矿型。采用xrd、sem-eds、低温氮吸附、tem对此条件下所得样品的结构进行了表征,结果表明,硼泥脱镁硅渣为细小颗粒团聚结构,其结构中的堆积孔使其具有较大的比表面积。正是由于一部分tio2进入了它的堆积孔,才使得纳米tio2/硼泥脱镁硅渣光催化剂的tio2负载量在三种多孔矿物复合材料中最大。7.通过对比三种多孔矿物在各自优化制备工艺条件下得到样品的光催化性能,得出以沸石作载体制备的tze-30-500的光催化性能最强。uv-vis、比表面积和孔径、zeta电位、吸附性能以及tdia-20-700、tze-30-500和tpsi-40-700样品的光催化性能对比研究表明,复合材料的紫外-可见光吸收特性与光催化性能没有直接关系,与tio2负载量有关。研究表明,样品光催化性能的强弱受其吸附性能的影响较为显着,同时催化剂的吸附性能受比表面积、孔径结构和表面电位的共同影响。相同制备工艺条件下得到的tdia-30-700、tze-30-700和tpsi-30-700光催化性能对比实验表明,剔除吸附性能的影响,以沸石作载体制备的tze-30-700依然表现出了较优异的光催化性能。表面羟基密度测试表明,硅藻土、沸石、硼泥脱镁硅渣的表面羟基密度分别为2.45个/nm2、15.17个/nm2和1.44个/nm2,表面羟基密度与光催化性能呈正相关关系,表面羟基可以抑制tio2光生电子-空穴对的复合,起到促进光催化性能的效果;通过添加甲酸作空穴捕获剂进行光催化去除cu2+实验,仅光照90mintdia-20-700对cu2+的去除率即可达到100%,表明分离捕获光生空穴可以显着促进cu2+的光催化去除效率,验证了多孔矿物表面羟基对tio2光催化性能的促进作用。8.考察了煅烧温度对尿素分解制备g-c3n4的影响,并通过xrd、低温氮吸附、uv-vis、tem对制备样品进行了表征,结果表明,在煅烧温度为500°c和550°c时,尿素分解生成了g-c3n4物相,继续升高煅烧温度会出现杂质物相,经500°c煅烧制备的g-c3n4具有最好的可见光吸收效果,其禁带宽度为2.64ev。在透射电镜下,g-C3N4呈现出了类似石墨结构的层状薄片,结构相对蓬松,薄片的厚度和宽度为纳米尺寸。层状薄片结构中存在着20nm左右的介孔状结构,g-C3N4的比表面积为44.46m2/g,平均孔径为7.71nm。9.通过改变尿素添加量和煅烧温度,研究了二者对g-C3N4/TiO2/硅藻土可见光催化性能的影响,确定了优化制备工艺:尿素的添加量为50%（TiO2/硅藻土:尿素=2:1）、煅烧温度为500°C。此条件下得到样品的禁带宽度为2.96eV,相比于P25和未掺杂改性样品,g-NTDIA-1-500表现出了优良的可见光催化性能。经可见光照射5h,该样品对5mg/L Cr（Ⅵ）的去除率为51.05%。最后,通过XPS、HRTEM对N元素在g-C3N4/TiO2/硅藻土中的赋存形式进行分析得出:部分N元素在g-C3N4/TiO2/硅藻土表面以g-C3N4的形式存在,g-C3N4薄层厚度为0.92nm,g-C3N4和TiO2形成了半导体异质结。这种异质结可以使g-C3N4的光生电子快速转移到TiO2表面,抑制空穴和电子在g-C3N4表面或内部发生的直接复合;另一部分N原子会进入到TiO2晶格内置换其中的O原子,形成了一个N2p孤立能带,使TiO2的禁带宽度减小。进而使得TiO2光响应范围扩大到可见光,与g-C3N4共同作用提高TiO2/硅藻土的可见光活性。
张炫辉[9]（2014）在《二氧化钛基一维纳米复合材料光电催化性能研究》文中提出能源危机和环境污染是当前世界面临的最大挑战之一。纳米二氧化钛（TiO2）由于具有优越的光电效应、介电效应和光电化学稳定性等优点,因此它被称为最有发展前景的优良半导体,在光催化、电催化、锂离子电池、染料敏化太阳能电池、传感器和生物功能材料等领域得到了大量研究。然而,纳米TiO2存在着光生电子与空穴复合率高、光吸收范围窄、纳米粉体材料易团聚等不足,如何解决上述问题是目前纳米TiO2应用研究的热点和难点之一。本论文主要基于纳米TiO2及其复合材料的制备与应用展开研究,一方面以一维的碳纳米管（MWCNT）作为载体,探索了 TiO2与MWCNT复合材料的制备、表征与光电催化性能;另一方面以一维的纳米TiO2为对象,主要研究了载铂或掺氮Ti02纳米管的物相、形貌、微结构、尺寸等对光催化性能的影响,并探讨了纳米管的卷曲机理。本论文的主要研究内容如下:（1）采用常压水解法和水热法制备了 TiO2@MWCNT纳米复合材料,系统研究了其物相及形貌结构特征与性能的差异。在同一种制备方法下,不同反应温度和不同钛碳物质的量之比下,探讨了材料的微结构差异对其吸附性能、光催化活性和电催化活性造成的影响。首次开展了该复合材料在甲醇燃料电池中的性能研究。通过控制实验参数实现了对纳米复合材料形貌、尺寸以及光电催化性能的有效调控。结果表明,MWCNT是Ti02的良好载体,两者构成复合材料后存在明显的协同效应,且能大大提高其光催化活性与电催化活性。（2）发展了一种太阳光诱导自组装一维束状金红石、金红石与碳纳米管复合材料的室温制备方法。这种束状金红石是由许多呈椭圆形、粒径大小为4～7 nm的纳米颗粒,沿着[001]定向自组装而成的;太阳光在这个过程中起到了促进及诱导作用。束状金红石血液相容性较好,生物毒性较低。束状金红石及金红石与碳纳米管复合材料均有较高的吸附性能和光催化性能。（3）发展了一种“剥离—重新堆垛”分步水热制备Ti02纳米管、载铂Ti02纳米管和掺氮Ti02纳米管的方法,即3D→2D→2D’→ 1D分步维度结构转化技术。探讨了 Ti02纳米管由厚度为1.2～2.1 nm的纳米薄片卷曲而成的机理;发现了具有六边形和正方形结构的Ti02纳米管;载铂Ti02纳米片经过水热反应形成了载铂TiO2纳米管,Pt纳米颗粒在纳米管表面和管口内侧均有分布;在分步合成中,载Pt纳米管外径比未载Pt纳米管大近一倍,这与Pt纳米颗粒的作用有关。利用暴露大面积高能（001）面的锐钛矿纳米片再剥离、卷曲成纳米管的过程中,出现了一端为纳米管另一端为纳米片的结构。载铂或掺氮是提高Ti02纳米管光催化活性的有效方法。
梁慧,廖灵敏,汪在芹,李珍,李洋[10]（2013）在《纳米TiO2光催化材料的制备及其在水处理中的应用研究进展》文中进行了进一步梳理近年来,水资源污染和短缺问题日益突出,对水质的修复保护工作至关重要。纳米TiO2作为一种高效节能的光催化功能材料,在水质修复领域有广泛的应用前景,同时也面临着一些挑战。如何提高纳米TiO2材料的催化活性和光催化效率,成为当前的研究热点。针对近年来TiO2光催化的研究和在水质修复领域的应用进展,对不同形态的纳米TiO2的制备、改性研究进展进行了综述,在此基础上全面介绍了纳米TiO2作为光催化剂处理不同污染水质的应用现状,并对今后的研究发展方向进行了展望。
二、纳米TiO_2制备方法及应用进展（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、纳米TiO_2制备方法及应用进展（论文提纲范文）
（1）TiO2溶胶与纳米TiO2粉末的制备及其在吸附和光催化中的比较研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纳米TiO_2的性质与应用 |
| 1.2 纳米TiO_2粉末在吸附和光催化中的研究现状 |
| 1.2.1 粒径大小影响 |
| 1.2.2 pH影响 |
| 1.2.3 浓度影响 |
| 1.3 TiO_2溶胶在吸附和光催化中的研究现状 |
| 1.4 本课题的研究内容及其意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 第二章 TiO_2溶胶和纳米TiO_2粉末的制备 |
| 2.1 纳米TiO_2的制备方法 |
| 2.1.1 纳米TiO_2粉末的制备方法 |
| 2.1.2 TiO_2溶胶的制备方法 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验仪器 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.2.3 表征方法 |
| 2.3 制备结果与讨论 |
| 2.3.1 中性溶胶影响因素 |
| 2.3.2 TEM表征结果 |
| 2.3.3 TG-DSC表征结果 |
| 2.3.4 酸性溶胶影响因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 TiO_2溶胶与纳米TiO_2粉末吸附的比较研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验仪器 |
| 3.1.2 实验试剂 |
| 3.1.3 实验步骤 |
| 3.1.4 数据处理 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 中性TiO_2溶胶吸附 |
| 3.2.2 酸性TiO_2溶胶 |
| 3.2.3 中性TiO_2溶胶和酸性TiO_2溶胶吸附比较 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 TiO_2溶胶与纳米TiO_2粉末光催化的比较 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验仪器 |
| 4.1.2 实验试剂 |
| 4.1.3 实验步骤 |
| 4.1.4 数据处理 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 中性TiO_2溶胶 |
| 4.2.2 酸性TiO_2溶胶 |
| 4.2.3 中性TiO_2溶胶和酸性TiO_2溶胶光催化比较 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）绢云母负载纳米TiO2复合光催化剂制备及表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米TiO_2 光催化材料性能及发展现状 |
| 1.2.1 TiO_2 的晶体结构 |
| 1.2.2 TiO_2 的光催化性能 |
| 1.2.3 纳米TiO_2 在载体上的负载技术 |
| 1.3 绢云母性质与应用 |
| 1.3.1 绢云母的结构与性能 |
| 1.3.2 绢云母的应用研究 |
| 1.3.3 绢云母功能材料的研究及在光催化领域应用前景 |
| 1.4 本论文研究内容和意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 第二章 原料、设备及研究方法 |
| 2.1 原料和试剂 |
| 2.2 主要仪器设备 |
| 2.2.1 超细搅拌磨 |
| 2.2.2 其他仪器设备 |
| 2.3 试验研究方法 |
| 2.3.1 技术路线 |
| 2.3.2 绢云母-纳米TiO_2 复合光催化剂的光催化效应表征 |
| 2.3.3 绢云母-纳米TiO_2 复合光催化剂回收与循环利用性能测试 |
| 2.3.4 绢云母-纳米TiO_2 复合光催化剂的结构与性能表征 |
| 第三章 绢云母-纳米TiO_2湿法研磨制备复合光催化剂试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 绢云母-纳米TiO_2 复合光催化剂制备各因素的影响 |
| 3.2.1 纳米TiO_2(P25)复合量的影响 |
| 3.2.2 固含量的影响 |
| 3.2.3 球料比的影响 |
| 3.2.4 研磨速度的影响 |
| 3.2.5 研磨时间的影响 |
| 3.3 绢云母-纳米TiO_2 复合光催化剂的性能与应用研究 |
| 3.3.1 绢云母-纳米TiO_2 复合光催化剂对污染物的降解作用 |
| 3.3.2 绢云母-TiO_2 复合光催化剂材料循环利用性能 |
| 3.4 绢云母-纳米TiO_2 复合光催化剂的物相与形貌分析 |
| 3.5 绢云母与纳米TiO_2 的作用机理 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 溶胶-凝胶法制备TiO_2柱撑绢云母复合光催化剂的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 绢云母改性 |
| 4.2.1 绢云母热活化与结构改造 |
| 4.2.2 溶胶-凝胶法制备Ti O2 柱撑绢云母复合材料 |
| 4.3 TiO_2 柱撑绢云母复合光催化剂的影响因素 |
| 4.3.1 焙烧时间的影响 |
| 4.3.2 焙烧温度的影响 |
| 4.4 S-P/TiO_2 复合光催化剂的物相与形貌分析 |
| 4.4.1 S-P/TiO_2 复合光催化剂的物相 |
| 4.4.2 S-P/TiO_2 复合光催化剂的形貌 |
| 4.5 绢云母与TiO_2 的作用机理 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 论文创新点 |
| 5.3 存在的问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）光催化PI/TiO2纳米杂化膜的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 0.1 聚酰亚胺(PI)纳米杂化材料 |
| 0.1.1 PI材料 |
| 0.1.1.1 PI前体 |
| 0.1.1.2 PI材料的性能 |
| 0.1.1.3 PI的应用 |
| 0.1.2 PI纳米杂化材料 |
| 0.1.2.1 PI纳米杂化材料的制备方法 |
| 0.1.2.2 PI纳米杂化材料的性能和应用 |
| 0.2 光催化纳米杂化材料 |
| 0.2.1 光催化材料 |
| 0.2.1.1 二氧化钛的简介 |
| 0.2.1.2 二氧化钛的应用 |
| 0.2.2 光催化纳米杂化材料 |
| 0.2.2.1 光催化纳米杂化材料的制备方法 |
| 0.2.2.2 光催化纳米杂化材料的应用 |
| 0.3 立题依据、研究思路及创新之处 |
| 0.3.1 立题依据 |
| 0.3.2 研究思路 |
| 0.3.3 创新之处 |
| 第一章 基于聚酰胺酸(PAA)前体的PI/TiO_2纳米杂化膜制备与性能研究 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 实验部分 |
| 1.2.1 原料和仪器 |
| 1.2.2 PAA和PI薄膜的制备 |
| 1.2.2.1 PAA的合成 |
| 1.2.2.2 PI薄膜的制备 |
| 1.2.3 PI/TiO_2纳米杂化膜的制备 |
| 1.2.3.1 PAA/TiO_2纳米杂化胶的制备 |
| 1.2.3.2 PI/TiO_2纳米杂化膜的制备 |
| 1.3 测试与表征 |
| 1.3.1 PI/TiO_2纳米杂化膜的组成、结构和表面形貌 |
| 1.3.2 PI/TiO_2纳米杂化膜的性能 |
| 1.4 结果与讨论 |
| 1.4.1 PI/TiO_2纳米杂化膜的制备 |
| 1.4.2 PI/TiO_2纳米杂化膜的表征 |
| 1.4.2.1 FTIR |
| 1.4.2.2 EDS |
| 1.4.2.3 TEM |
| 1.4.3 PI/TiO_2纳米杂化膜的性能 |
| 1.4.3.1 热分析 |
| 1.4.3.2 力学性能 |
| 1.4.3.3 电性能 |
| 1.4.3.4 光催化性能 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 基于聚酰胺酸盐(PAS)前体的PI/TiO_2纳米杂化膜制备与性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料和仪器 |
| 2.2.2 以PAS为前体制备PI |
| 2.2.2.1 PAS的制备 |
| 2.2.2.2 PI薄膜的制备 |
| 2.2.3 PI/TiO_2纳米杂化膜的制备 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 PI/TiO_2纳米杂化膜的组成、结构与表面形貌 |
| 2.3.2 PI/TiO_2纳米杂化膜的性能 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 PI/TiO_2纳米杂化膜的制备 |
| 2.4.2 PI/TiO_2纳米杂化膜的表征 |
| 2.4.2.1 FTIR |
| 2.4.2.2 EDS |
| 2.4.2.3 TEM |
| 2.4.3 PI/TiO_2纳米杂化膜的性能 |
| 2.4.3.1 热性能 |
| 2.4.3.2 力学性能 |
| 2.4.3.3 电性能 |
| 2.4.3.4 光催化性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于可溶性PI(KPI)的PI/TiO_2纳米杂化膜的制备与性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料和仪器 |
| 3.2.2 KPI的制备 |
| 3.2.3 PI/TiO_2纳米杂化膜的制备 |
| 3.3 测试与表征 |
| 3.3.1 PI/TiO_2纳米杂化膜的组成、结构与表面形貌 |
| 3.3.2 PI/TiO_2纳米杂化膜的性能 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 PI/TiO_2纳米杂化膜的制备 |
| 3.4.2 PI/TiO_2纳米杂化膜的表征 |
| 3.4.2.1 FT-IR |
| 3.4.2.2 EDS |
| 3.4.2.3 TEM |
| 3.4.3 PI/TiO_2纳米杂化膜的性能 |
| 3.4.3.1 热性能 |
| 3.4.3.2 力学性能 |
| 3.4.3.3 光性能 |
| 3.4.3.4 光催化性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）多形貌纳米TiO2的可控合成和TiO2基复合光催化剂的制备及表征（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2 的晶体结构及光催化原理 |
| 1.2.1 TiO_2 的晶体结构 |
| 1.2.2 TiO_2 的光催化机理 |
| 1.3 纳米TiO_2 的制备方法及颗粒形貌对光催化性能的影响 |
| 1.3.1 颗粒状纳米TiO_2 的制备及影响 |
| 1.3.2 中空结构纳米TiO_2 的制备及影响 |
| 1.4 纳米TiO_2 光催化剂的改性 |
| 1.4.1 贵金属负载 |
| 1.4.2 非金属掺杂 |
| 1.4.3 半导体复合 |
| 1.5 选题意义 |
| 1.5.1 纳米TiO_2 光催化剂存在的问题及解决途径 |
| 1.5.2 论文选题的意义 |
| 1.6 研究目的、内容和撰写思路 |
| 第2章 原料、试剂及实验方法 |
| 2.1 实验原料和仪器 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 TiO_2 纳米颗粒的合成 |
| 2.2.2 多形貌结构纳米TiO_2 的合成 |
| 2.2.3 纳米CdS-TiO_2 异质结复合光催化剂的制备 |
| 2.2.4 纳米TiO_2 负载Cd S和 Au复合光催化剂的制备 |
| 2.2.5 纳米TiO_2-Au/ZnO复合光催化剂的制备 |
| 2.3 测试与表征方法 |
| 2.3.1 材料的物相、形貌与结构分析 |
| 2.3.2 材料表面元素组成表征 |
| 2.3.3 材料光学及光电性质表征 |
| 2.3.4 其他测试表征 |
| 2.3.5 光催化性能测试方法 |
| 2.3.6 抗菌性能测试方法 |
| 第3章 硫酸氧钛为原料醇热法可控合成多形貌TiO_2 及其光催化性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多形貌纳米TiO_2 合成过程各因素的影响 |
| 3.2.1 原料配比的影响 |
| 3.2.2 反应时间的影响 |
| 3.2.3 反应温度的影响 |
| 3.3 多形貌TiO_2 的形成机理 |
| 3.4 多形貌TiO_2 光催化降解甲基橙染料的研究 |
| 3.4.1 甲基橙最大吸收波长的确定 |
| 3.4.2 纳米TiO_2 光催化降解甲基橙效果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 纳米CdS-TiO_2 异质结复合光催化剂结构与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 纳米CdS-TiO_2 复合光催化剂的物相与结构分析 |
| 4.2.1 CdS-TiO_2 的物相及对比 |
| 4.2.2 CdS-TiO_2 结构形貌 |
| 4.3 纳米CdS-TiO_2 紫外-可见光漫反射光谱的表征 |
| 4.4 纳米CdS-TiO_2 复合光催化剂降解盐酸四环素的研究 |
| 4.4.1 盐酸四环素最大吸收波长的确定 |
| 4.4.2 降解效果 |
| 4.5 纳米CdS-TiO_2 异质结的形成过程和光催化反应机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 中空管状TiO_2 负载Au和 Cd S复合光催化剂制备及制氢性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TiO_2 负载Au和 Cd S复合光催化剂制备中Au和 CdS的影响 |
| 5.2.1 纳米Au粒径和负载量的影响 |
| 5.2.2 CdS负载量的影响 |
| 5.3 TiO_2 负载Au和 Cd S复合光催化剂的物相与结构分析 |
| 5.3.1 物相分析 |
| 5.3.2 形貌结构分析 |
| 5.3.3 表面成分分析 |
| 5.3.4 孔结构分析 |
| 5.4 TiO_2 负载Au和 Cd S复合光催化剂紫外-可见光漫反射光谱的表征 |
| 5.5 TiO_2 负载Au和 Cd S复合催化剂光催化性能的分析 |
| 5.5.1 可见光照射下光催化制氢性能 |
| 5.5.2 TiO_2 负载Au和 Cd S复合光催化剂的光电流响应 |
| 5.5.3 光催化反应机理讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 纳米片状TiO_2-Au/ZnO复合光催化剂结构与性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 TiO_2-Au/ZnO复合光催化剂的物相与结构分析 |
| 6.2.1 物相分析 |
| 6.2.2 结构与形貌 |
| 6.3 TiO_2-Au/ZnO复合光催化剂的紫外-可见光漫反射表征 |
| 6.4 TiO_2-Au/ZnO复合催化剂光催化及抗菌性能 |
| 6.4.1 可见光催化制氢性能 |
| 6.4.2 抗菌性能 |
| 6.4.3 光催化反应机理讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 存在的问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 一、个人简历 |
| 二、博士期间发表论文情况 |
| 三、申请发明专利 |
（5）基于微混合技术的可见光响应TiO2光阳极的制备及其光电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 TiO_2半导体电极材料概述 |
| 1.1.1 TiO_2半导体的结构与性能 |
| 1.1.2 TiO_2半导体电极的光电化学效应 |
| 1.1.3 TiO_2半导体电极的光生阴极保护作用 |
| 1.2 增强TiO_2可见光响应活性的途径 |
| 1.2.1 非金属元素掺杂 |
| 1.2.2 金属阳离子掺杂 |
| 1.2.3 表面光敏化 |
| 1.3 纳米TiO_2薄膜的液相合成方法 |
| 1.3.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.3.2 化学水浴沉积法 |
| 1.3.3 水热法 |
| 1.3.4 连续离子层吸附反应法 |
| 1.3.5 液相沉积法 |
| 1.4 微混合技术在纳米材料制备中的应用 |
| 1.4.1 微混合技术的特点与优势 |
| 1.4.2 微混合类型与设备 |
| 1.4.3 微观混合-沉淀模型及其数值研究方法 |
| 1.4.4 微混合技术在纳米薄膜材料制备中的应用 |
| 1.5 本论文的研究内容及意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验材料与表征方法 |
| 2.1 实验试剂与材料 |
| 2.2 实验仪器设备 |
| 2.3 TiO_2半导体薄膜的表征 |
| 2.3.1 均相沉淀行为及形成机制 |
| 2.3.2 表面及断面微观形貌 |
| 2.3.3 结构及物相 |
| 2.3.4 拉曼光谱 |
| 2.3.5 表面润湿性能 |
| 2.3.6 红外吸收光谱 |
| 2.3.7 热重-差热曲线 |
| 2.3.8 X射线光电子能谱 |
| 2.3.9 薄膜结合力 |
| 2.3.10 薄膜硬度 |
| 2.4 光电化学性能评价 |
| 2.4.1 光电化学测试平台的搭建 |
| 2.4.2 光电流谱测试 |
| 2.4.3 开路电位测试 |
| 2.4.4 极化曲线测试 |
| 2.4.5 电化学阻抗谱测试 |
| 参考文献 |
| 第三章 微结构混合装置的制备及其原位混合-反应理论与实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多孔分散微混合器混合效率的数值模拟 |
| 3.2.1 多孔分散微结构混合器的几何模型 |
| 3.2.2 数值方法 |
| 3.2.3 模拟结果与讨论 |
| 3.3 多孔分散微结构混合器内反应过程的实验研究 |
| 3.3.1 实验设备及方法 |
| 3.3.2 实验结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于微混合技术的碱性环境制备纳米TiO_2薄膜的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于微混合技术的TiO_2薄膜的制备与表征 |
| 4.2.1 制备方法 |
| 4.2.2 TiO_2薄膜的微观形貌分析 |
| 4.2.3 TiO_2薄膜的润湿性能分析 |
| 4.2.4 TiO_2薄膜的物相分析 |
| 4.2.5 TiO_2薄膜的化学成分分析 |
| 4.2.6 TiO_2薄膜的力学性能 |
| 4.3 制备参数对TiO_2薄膜产物的影响 |
| 4.3.1 微混合流量对薄膜形貌的影响 |
| 4.3.2 沉积时间对薄膜形貌的影响 |
| 4.3.3 沉积温度对薄膜形貌的影响 |
| 4.3.4 煅烧对薄膜形貌的影响 |
| 4.4 基于微混合技术的TiO_2薄膜生长机理分析 |
| 4.4.1 碱性环境中均相化学行为 |
| 4.4.2 基于微混合技术的薄膜生长机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 N掺杂锐钛矿纳米TiO_2薄膜及其可见光诱导光电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 N掺杂TiO_2光阳极的制备与表征 |
| 5.2.1 不同N含量TiO_2光阳极的制备 |
| 5.2.2 N-TiO_2光阳极物相分析 |
| 5.2.3 N-TiO_2光阳极表面形貌分析 |
| 5.2.4 N-TiO_2光阳极表面化学成分分析 |
| 5.2.5 热处理对N-TiO_2光阳极化学组分的影响 |
| 5.3 可见光响应N-TiO_2光阳极的光电化学性能 |
| 5.3.1 光电流谱分析 |
| 5.3.2 OCP分析 |
| 5.3.3 极化曲线分析 |
| 5.3.4 EIS分析 |
| 5.3.5 薄膜制备参数对光电化学性能的影响 |
| 5.3.6 热处理对N-TiO_2光阳极光电化学性能的影响 |
| 5.4 N-TiO_2光阳极的可见光响应及光生阴极保护机制 |
| 5.4.1 可见光响应机制 |
| 5.4.2 光电化学效应及光生阴极保护机制 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 N/Al、N/Fe-TiO_2光电极的制备及其可见光诱导光电化学性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 N/Al、N/Fe共掺杂TiO_2光阳极的制备与表征 |
| 6.2.1 N/Al、N/Fe-TiO_2光阳极的制备 |
| 6.2.2 N/Al、N/Fe-TiO_2光阳极物相分析 |
| 6.2.3 N/Al、N/Fe-TiO_2光阳极表面形貌分析 |
| 6.2.4 N/Al、N/Fe-TiO_2光阳极表面化学成分分析 |
| 6.3 N/Al、N/Fe共掺杂TiO_2光阳极的光电化学性能 |
| 6.3.1 光电流谱分析 |
| 6.3.2 OCP分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）TiO2/高岭石复合材料的改性及可见光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及课题来源 |
| 1.2 TiO_2光催化技术 |
| 1.2.1 TiO_2晶型结构 |
| 1.2.2 TiO_2光催化原理 |
| 1.2.3 TiO_2光催化技术的应用 |
| 1.2.4 TiO_2光催化活性影响因素 |
| 1.3 TiO_2光催化剂改性技术 |
| 1.3.1 元素掺杂 |
| 1.3.2 质子化 |
| 1.3.3 构建异质结 |
| 1.3.4 载体负载 |
| 1.4 TiO_2/高岭石复合光催化材料 |
| 1.5 本论文的研究意义和内容 |
| 1.5.1 研究意义及目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 研究方法及技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 实验原料、研究方法及检测设备 |
| 2.1 实验原料、试剂及所用设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.1.3 实验仪器及设备 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 液相污染物降解实验 |
| 2.2.2 气相污染物降解实验 |
| 2.2.3 材料抗菌性能实验 |
| 2.3 试样表征与检测方法 |
| 2.3.1 化学组成与元素分析 |
| 2.3.2 比表面积及孔径分析 |
| 2.3.3 物相结构分析 |
| 2.3.4 微观形貌分析 |
| 2.3.5 热重-差热分析 |
| 2.3.6 价态分析 |
| 2.3.7 光谱分析 |
| 2.3.8 电子自旋分析 |
| 2.3.9 电化学测试分析 |
| 2.3.10 液相色谱-质谱连用 |
| 2.3.11 Castep模拟分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 TiO_2/高岭石复合材料的制备与表征 |
| 3.1 TiO_2/高岭石复合材料的制备 |
| 3.2 制备过程主要影响因素 |
| 3.2.1 正交试验 |
| 3.2.2 TiO_2负载量 |
| 3.2.3 反应温度 |
| 3.2.4 煅烧温度 |
| 3.2.5 煅烧气氛 |
| 3.3 影响应用效果的主要因素 |
| 3.3.1 催化剂用量 |
| 3.3.2 污染物初始浓度 |
| 3.3.3 光照强度 |
| 3.3.4 重复使用性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 乙酸质子化TiO_2/高岭石复合材料的制备与表征 |
| 4.1 乙酸质子化TiO_2/高岭石复合材料的制备 |
| 4.2 制备过程主要影响因素分析 |
| 4.2.1 酸种类 |
| 4.2.2 酸浓度 |
| 4.2.3 液固比 |
| 4.2.4 质子化温度 |
| 4.3 质子化TiO_2/高岭石复合材料的结构、紫外可见光活性及增强机理 |
| 4.3.1 XRD表征 |
| 4.3.2 微观形貌 |
| 4.3.3 BET及BJH分析 |
| 4.3.4 光谱分析 |
| 4.3.5 X射线光电子能谱分析 |
| 4.3.6 电化学性能分析 |
| 4.3.7 光催化性能 |
| 4.3.8 Castep模拟分析 |
| 4.3.9 光催化增强机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 N_2诱导TiO_2/高岭石复合材料的制备与表征 |
| 5.1 N_2诱导TiO_2/高岭石复合材料的制备 |
| 5.2 N_2诱导TiO_2/高岭石复合材料的结构与可见光活性及增强机理 |
| 5.2.1 XRD表征 |
| 5.2.2 微观结构与形貌 |
| 5.2.3 光谱分析 |
| 5.2.4 比表面积和孔径分析 |
| 5.2.5 X射线光电子能谱分析 |
| 5.2.6 光催化降解环丙沙星性能 |
| 5.2.7 可见光催化性能增强机理 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 g-C_3N_4/TiO_2/高岭石复合材料的制备与表征 |
| 6.1 g-C_3N_4/TiO_2/高岭石复合材料的制备 |
| 6.2 g-C_3N_4/TiO_2/高岭石复合材料的结构与可见光活性及增强机理 |
| 6.2.1 物相结构分析 |
| 6.2.2 微观形貌分析 |
| 6.2.3 BET-BJH分析 |
| 6.2.4 紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 6.2.5 光致发光光谱分析 |
| 6.2.6 电化学性能分析 |
| 6.2.7 光催化性能 |
| 6.2.8 液相环丙沙星(CIP)降解途径分析 |
| 6.2.9 可见光催化增强机理 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 论文的主要结论 |
| 7.2 论文的创新之处 |
| 7.3 论文有待深入研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）高能球磨法制备金属离子掺杂二氧化钛纳米粉体及其抗菌性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属离子掺杂TiO_2的制备方法 |
| 1.2.1 浸渍法 |
| 1.2.2 共沉淀法 |
| 1.2.3 溶胶-凝胶法 |
| 1.2.4 水热法 |
| 1.2.5 高能球磨法 |
| 1.3 掺杂金属离子的种类 |
| 1.3.1 掺杂过渡金属离子 |
| 1.3.2 掺杂贵金属离子 |
| 1.3.3 掺杂稀土金属离子 |
| 1.4 金属离子掺杂TiO_2抗菌机理 |
| 1.5 金属离子掺杂TiO_2抗菌材料的应用 |
| 1.5.1 抗菌陶瓷 |
| 1.5.2 抗菌纤维 |
| 1.5.3 抗菌塑料 |
| 1.6 研究意义、内容及技术路线 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 第2章 实验方法和表征手段 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验药品及设备 |
| 2.3 TiO_2纳米粉体的制备方法 |
| 2.4 金属离子掺杂TiO_2纳米粉体的制备方法 |
| 2.5 纳米粉体表征方法 |
| 2.5.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.5.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.5.3 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS) |
| 2.5.4 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.5.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.5.6 悬浊液中掺杂离子的释放量 |
| 2.6 抗菌性能评价方法 |
| 2.6.1 菌悬液的制备 |
| 2.6.2 抑菌环法 |
| 2.6.3 烧瓶振荡法 |
| 第3章 TiO_2纳米粉体的制备及抗菌性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验药品及设备 |
| 3.3 TiO_2纳米粉体表征方法 |
| 3.4 TiO_2纳米粉体抗菌性评价方法 |
| 3.5 磨球大小的选择 |
| 3.6 研磨球的确定 |
| 3.6.1 材料的表征 |
| 3.7 球磨方式的确定 |
| 3.7.1 材料的表征 |
| 3.8 分散剂的确定 |
| 3.8.1 材料的表征 |
| 3.9 球磨时间的确定 |
| 3.9.1 材料的表征 |
| 3.9.2 抗菌实验结果与讨论 |
| 3.10 球料比的确定 |
| 3.10.1 材料的表征 |
| 3.10.2 抗菌实验结果与讨论 |
| 3.11 不同研磨球粒径质量比的确定 |
| 3.11.1 材料的表征 |
| 3.11.2 抗菌实验结果与讨论 |
| 3.12 转速的确定 |
| 3.12.1 材料的表征 |
| 3.12.2 抗菌实验结果与讨论 |
| 3.13 本章小结 |
| 第4章 碱金属和碱土金属离子掺杂TiO_2纳米粉体的制备及抗菌性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验设备及药品 |
| 4.3 TiO_2纳米粉体表征方法 |
| 4.4 抗菌性评价方法 |
| 4.5 掺杂量对Li~+、Na~+、Mg~(2+)掺杂TiO_2纳米粉体抗菌性影响 |
| 4.5.1 材料的表征 |
| 4.5.2 抗菌实验结果与讨论 |
| 4.6 球磨时间对Li~+、Na~+、Mg~(2+)掺杂TiO_2纳米粉体抗菌性影响 |
| 4.6.1 材料的表征 |
| 4.6.2 抗菌实验结果与讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 过渡金属离子掺杂TiO_2纳米粉体的制备及抗菌性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验设备及药品 |
| 5.3 TiO_2纳米粉体表征方法 |
| 5.4 抗菌性评价方法 |
| 5.5 掺杂量对Fe~(3+)、Co~(2+)、Cu~(2+)掺杂TiO_2纳米粉体抗菌性影响 |
| 5.5.1 材料的表征 |
| 5.5.2 抗菌实验结果与讨论 |
| 5.6 球磨时间对Fe~(3+)、Co~(2+)、Cu~(2+)掺杂TiO_2纳米粉体抗菌性影响 |
| 5.6.1 材料的表征 |
| 5.6.2 抗菌实验结果与讨论 |
| 5.7 不同钴源掺杂TiO_2纳米粉体抗菌性研究 |
| 5.7.1 材料的表征 |
| 5.7.2 抗菌实验结果与讨论 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 稀土金属离子掺杂TiO_2纳米粉体的制备及抗菌性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验设备及药品 |
| 6.3 TiO_2纳米粉体表征方法 |
| 6.4 抗菌性能评价方法 |
| 6.5 稀土金属掺杂TiO_2纳米粉体抗菌性研究 |
| 6.5.1 材料的表征 |
| 6.5.2 抗菌实验结果与讨论 |
| 6.6 Ce~(3+)、Pr~(3+)掺杂TiO_2纳米粉体抗菌性研究 |
| 6.6.1 掺杂量对Ce~(3+)、Pr~(3+)掺杂TiO_2纳米粉体抗菌性影响 |
| 6.6.2 材料的表征 |
| 6.6.3 抗菌实验结果与讨论 |
| 6.7 球磨时间对Ce~(3+)、Pr~(3+)掺杂TiO_2纳米粉体抗菌性影响 |
| 6.7.1 材料的表征 |
| 6.7.2 抗菌实验结果与讨论 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间研究成果 |
（8）纳米TiO2/多孔矿物的表面特性与光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和课题来源 |
| 1.2 重金属污染的危害及其来源 |
| 1.3 TiO_2的特征与光催化性能 |
| 1.3.1 TiO_2的晶体结构与性质 |
| 1.3.2 TiO_2的光催化原理 |
| 1.3.3 TiO_2光催化剂的优势与不足 |
| 1.4 TiO_2的载体种类 |
| 1.5 三种多孔矿物简介及研究进展 |
| 1.5.1 硅藻土性质与应用 |
| 1.5.2 沸石的性质与应用 |
| 1.5.3 硼泥脱镁硅渣的性质与应用 |
| 1.6 纳米TiO_2的负载方法 |
| 1.6.1 固相反应法 |
| 1.6.2 液相沉淀法 |
| 1.6.3 溶胶凝胶法 |
| 1.7 TiO_2可见光活性的研究进展 |
| 1.7.1 染料表面光敏化改性 |
| 1.7.2 金属掺杂改性 |
| 1.7.3 非金属掺杂改性 |
| 1.8 小结 |
| 1.9 研究目标和研究内容 |
| 1.9.1 研究目标 |
| 1.9.2 研究内容 |
| 1.10 研究方法及技术路线 |
| 第二章 实验试剂、仪器及研究方法 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 主要实验仪器与装置 |
| 2.2.1 主要实验仪器 |
| 2.2.2 实验装置 |
| 2.3 实验内容与研究方法 |
| 2.3.1 复合光催化剂的制备 |
| 2.3.2 重金属Cr(VI)、Cu~(2+)的吸附实验 |
| 2.3.3 重金属Cr(VI)、Cu~(2+)的光催化实验 |
| 2.4 表征仪器与方法 |
| 2.4.1 化学组成分析 |
| 2.4.2 X射线衍射测试（XRD） |
| 2.4.3 扫描电子显微镜及能谱分析（SEM-EDS） |
| 2.4.4 透射电子显微镜分析（TEM） |
| 2.4.5 高分辨率透射电镜（HRTEM） |
| 2.4.6 X射线光电子能谱分析（XPS） |
| 2.4.7 紫外-可见光漫反射光谱分析（UV-vis） |
| 2.4.8 傅里叶变换红外光谱（FT-IR） |
| 2.4.9 热重-差热分析（TG-DSC） |
| 2.4.10比表面积及孔结构分析 |
| 2.4.11 Zeta电位分析 |
| 2.5 吸附和光催化性能评价 |
| 2.5.1 反应体系的确定 |
| 2.5.2 Cr(VI)分析方法及标准曲线绘制 |
| 2.5.3 Cu~(2+)分析方法及标准曲线绘制 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 纳米TiO_2/硅藻土光催化剂的制备、结构及光催化特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 硅藻土 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.3 表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 正交实验 |
| 3.3.2 TiO_2负载量的影响 |
| 3.3.3 煅烧温度的影响 |
| 3.3.4 煅烧时间的影响 |
| 3.3.5 样品表征 |
| 3.3.6 吸附实验 |
| 3.3.7 光催化实验 |
| 3.3.8 光催化单因素实验 |
| 3.3.9 动力学拟合 |
| 3.3.10光催化产物分析 |
| 3.3.11回收再利用性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 纳米TiO_2/沸石光催化剂的制备、结构及光催化特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 沸石 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.2.3 表征方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 TiO_2负载量的影响 |
| 4.3.2 煅烧温度的影响 |
| 4.3.3 样品表征 |
| 4.3.4 吸附动力学与热力学 |
| 4.3.5 光催化动力学 |
| 4.3.6 吸附对光催化反应促进机理 |
| 4.3.7 回收再利用性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 纳米TiO_2/硼泥脱镁硅渣光催化剂的制备、表征及不同矿物载体对比 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 硼泥脱镁硅渣 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.2.3 表征方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 TiO_2负载量的影响 |
| 5.3.2 煅烧温度的影响 |
| 5.3.3 样品表征 |
| 5.3.4 优化工艺制备的不同矿物载体复合催化剂对比 |
| 5.3.5 相同工艺制备的不同矿物载体复合催化剂对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章g-C_3N_4/TiO_2/硅藻土光催化剂的制备、表征及可见光催化性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验方法 |
| 6.2.2 表征方法 |
| 6.2.3 可见光催化去除Cr(VI)实验 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 g-C_3N_4的制备与性能 |
| 6.3.2 g-C_3N_4/TiO_2/硅藻土光催化剂的制备与性能 |
| 6.3.3 g-C_3N_4/TiO_2/硅藻土光催化剂的可见光催化机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 论文的主要结论 |
| 7.2 论文的主要创新点 |
| 7.3 有待深入研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 在学期间发表的学术论文 |
| 在学期间撰写的发明专利 |
| 在学期间参加科研项目 |
| 主要获奖 |
（9）二氧化钛基一维纳米复合材料光电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 TiO_的基本性质 |
| 1.2 TiO_2的光催化作用机理 |
| 1.3 纳米TiO_2的制备方法 |
| 1.3.1 三维TiO_2颗粒的制备 |
| 1.3.1.1 水热法 |
| 1.3.1.2 溶剂热法 |
| 1.3.1.3 溶胶-凝胶法 |
| 1.3.1.4 沉淀法 |
| 1.3.1.5 气相法 |
| 1.3.1.6 微乳液法 |
| 1.3.2 二维TiO_2的制备 |
| 1.3.2.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.3.2.2 水热法 |
| 1.3.2.3 沉积法 |
| 1.3.3 一维TiO_2的制备 |
| 1.3.3.1 水热法 |
| 1.3.3.2 阳极氧化法 |
| 1.3.3.3 模板法 |
| 1.4 TiO_2的改性方法 |
| 1.4.1 金属离子掺杂 |
| 1.4.1.1 贵金属离子掺杂 |
| 1.4.1.2 过渡金属离子掺杂 |
| 1.4.2 非金属离子掺杂 |
| 1.4.3 表面光敏化 |
| 1.4.4 其他改性方法 |
| 1.4.4.1 半导体复合 |
| 1.4.4.2 添加外电场 |
| 1.5 纳米TiO_2的应用 |
| 1.5.1 空气净化 |
| 1.5.2 水体净化 |
| 1.5.3 抗菌除臭 |
| 1.5.4 光催化分解水 |
| 1.5.5 染料敏化太阳能电池(DSSC) |
| 1.5.6 气敏性与传感器 |
| 1.5.7 防雾及自清洁涂层 |
| 1.5.8 涂料 |
| 1.6 直接甲醇燃料电池(DMFC) |
| 1.6.1 DMFC的研究意义 |
| 1.6.2 DMFC的结构及工作原理 |
| 1.6.3 DMFC的主要技术问题 |
| 1.6.3.1 质子交换膜的技术问题 |
| 1.6.3.2 DMFC阳极催化剂的研究进展 |
| 1.7 论文的选题意义与研究内容 |
| 第二章 实验部分总述 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 仪器设备 |
| 2.3 样品的物理表征手段 |
| 2.3.1 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.3.2 X射线粉末衍射(XD) |
| 2.3.3 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.4 高分辨透射电子显微镜(HRTEM) |
| 2.3.5 X射线能谱仪(EDX) |
| 2.3.6 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.7 紫外可见分光光度计(UV-vis&DRS) |
| 2.4 光催化性能测试 |
| 2.5 电催化性能测试 |
| 2.5.1 粉末微电极的制备 |
| 2.5.2 盐桥的制备 |
| 2.5.3 循环伏安曲线的测定 |
| 2.5.4 甲醇测试体系的配置 |
| 2.6 血液相容性测试 |
| 2.6.1 溶血活性实验 |
| 2.6.2 血浆复钙实验 |
| 第三章 常压水解法制备TiO_2@MWCNT纳米复合材料及其光电催化性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 样品的制备 |
| 3.2.1 TiCl_4溶胶的制备 |
| 3.2.2 MWCNT的硝化改性 |
| 3.2.3 纳米复合材料的制备 |
| 3.2.4 Ruthenium 535-bisTBA染料敏化 |
| 3.2.5 工艺流程 |
| 3.3 样品的表征 |
| 3.3.1 FT-IR |
| 3.3.2 XRD |
| 3.3.3 HRTEM |
| 3.3.4 STEM-EDX Mapping |
| 3.4 样品的光催化性能 |
| 3.5 样品的电催化性能 |
| 3.5.1 酸性甲醇体系中的电催化活性 |
| 3.5.2 中性甲醇体系中的电催化活性 |
| 3.5.3 碱性甲醇体系中的电催化活性 |
| 3.6 样品的染料敏化结果 |
| 3.6.1 实验结果 |
| 3.6.2 实验构想 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 水热法制备TiO_2@MWCNT纳米复合材料及其光电催化性能研究 |
| 4.1 样品的制备 |
| 4.1.1 前驱体的制备 |
| 4.1.2 纳米复合材料的制备 |
| 4.1.3 Ruthenium 535-bisTBA染料敏化 |
| 4.1.4 工艺流程 |
| 4.2 样品的表征 |
| 4.2.1 XRD |
| 4.2.2 HRTEM |
| 4.2.3 STEM-EDX Mapping |
| 4.3 样品的光催化性能 |
| 4.4 样品的电催化性能 |
| 4.4.1 酸性甲醇体系中的电催化活性 |
| 4.4.2 中性甲醇体系中的电催化活性 |
| 4.4.3 碱性甲醇体系中的电催化活性 |
| 4.5 样品的染料敏化结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 太阳光诱导自组装一维束状金红石及其复合材料的室温制备 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 样品的制备 |
| 5.2.1 前驱体的制备 |
| 5.2.2 束状金红石型二氧化钛的制备 |
| 5.2.3 金红石与碳纳米管复合材料的制备 |
| 5.3 样品的表征 |
| 5.3.1 XRD |
| 5.3.2 HRTEM |
| 5.3.3 DRS |
| 5.4 束状金红石的形成机理 |
| 5.5 样品的光催化性能 |
| 5.6 束状金红石的血液相容性 |
| 5.6.1 溶血活性 |
| 5.6.2 凝血活性 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 水热法制备一维TiO_2、Pt@TiO_2纳米管复合材料 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 样品的制备 |
| 6.2.1 TiO_2纳米片的制备 |
| 6.2.2 TiO_2纳米六边形管的制备 |
| 6.2.3 TiO_2正方形纳米管、纳米纤维的制备 |
| 6.2.4 Pt@TiO_2纳米管的分步制备 |
| 6.3 样品的表征 |
| 6.3.1 物相分析 |
| 6.3.2 形貌和结构特征分析 |
| 6.4 样品的光催化性能 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 N掺杂的灰黑色TiO_2纳米管的制备 |
| 7.1 样品的制备 |
| 7.1.1 具有高能(001)面锐钛矿TiO_2纳米片的制备 |
| 7.1.2 TiO_2纳米管的制备 |
| 7.1.3 N掺杂的灰黑色TiO_2纳米管的制备 |
| 7.2 样品的表征 |
| 7.2.1 物相分析 |
| 7.2.2 形貌和结构特征分析 |
| 7.2.3 XPS |
| 7.2.4 DRS |
| 7.3 样品的光催化性能 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（10）纳米TiO2光催化材料的制备及其在水处理中的应用研究进展（论文提纲范文）
| 1 研究背景 |
| 2 纳米Ti O2的制备和改性研究进展 |
| 2.1 不同形态纳米Ti O2的制备 |
| 2.1.1 颗粒状纳米Ti O2 |
| 2.1.2 纳米Ti O2薄膜 |
| 2.1.3 Ti O2纳米管 |
| 2.2 负载型纳米Ti O2复合材料的制备 |
| 2.2.1 固相扩散法 |
| 2.2.2 偶联法 |
| 2.2.3 溶胶-凝胶法 |
| 2.2.4 沉淀法 |
| 2.3 纳米Ti O2的改性 |
| 2.3.1 离子掺杂 |
| 2.3.1. 1 金属离子掺杂 |
| 2.3.1. 2 非金属离子掺杂 |
| 2.3.1. 3 金属离子和非金属离子共掺 |
| 2.3.2 复合 |
| 3 纳米Ti O2的水质修复应用进展 |
| 3.1 染料废水 |
| 3.2 藻类 |
| 3.3 无机污水 |
| 3.4 其他污染物 |
| 4 研究趋势 |
四、纳米TiO_2制备方法及应用进展（论文参考文献）
- [1]TiO2溶胶与纳米TiO2粉末的制备及其在吸附和光催化中的比较研究[D]. 陈姣姣. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]绢云母负载纳米TiO2复合光催化剂制备及表征[D]. 贝保辉. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [3]光催化PI/TiO2纳米杂化膜的制备与性能研究[D]. 陆畅. 福建师范大学, 2019(02)
- [4]多形貌纳米TiO2的可控合成和TiO2基复合光催化剂的制备及表征[D]. 李巍. 中国地质大学(北京), 2019(02)
- [5]基于微混合技术的可见光响应TiO2光阳极的制备及其光电化学性能研究[D]. 许超. 厦门大学, 2019(07)
- [6]TiO2/高岭石复合材料的改性及可见光催化性能研究[D]. 李春全. 中国矿业大学(北京), 2019
- [7]高能球磨法制备金属离子掺杂二氧化钛纳米粉体及其抗菌性能研究[D]. 赵前飞. 东北大学, 2018(02)
- [8]纳米TiO2/多孔矿物的表面特性与光催化性能研究[D]. 孙青. 中国矿业大学(北京), 2015(09)
- [9]二氧化钛基一维纳米复合材料光电催化性能研究[D]. 张炫辉. 浙江工业大学, 2014(05)
- [10]纳米TiO2光催化材料的制备及其在水处理中的应用研究进展[J]. 梁慧,廖灵敏,汪在芹,李珍,李洋. 长江科学院院报, 2013(09)