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《tio2纳米催化剂改良溶胶-凝胶法水热法掺杂改性光催化水解制氢论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、TiO_2纳米材料制备及光催化水解制氢研究【摘要】为了筛选出优良的TiO2纳米催化剂,从而获知催化剂最佳制备工艺条件,本课题采用改良后的溶胶-凝胶法先行制备出四种TiO2纳米催化剂,分别为纯的TiO2纳米粉体,掺杂金属元素Fe的TiO2纳米粉体,掺杂非金属元素N的TiO2纳米粉体,以及两者共掺的TiO2纳米粉体。通过单因素试验和催化剂表征获知掺杂元素的最佳含量和不同掺杂元素对催化剂性能的影响,以及催化剂制备过程中各因素条件的影响,选择这四种催化剂是为了研究TiO2纳米催化剂的掺杂改性和制备的最佳工艺条件,由此总结出TiO2催化剂掺杂改性机理。以溶胶-凝胶法制备的TiO2纳米粉
2、体为前驱物,根据水热法机理,变换水热反应过程条件,对以上四种催化剂进一步处理得到新的四种纳米催化剂,后续通过单因素试验和各项催化剂表征获知水热过程的最佳反应条件,并与溶胶-凝胶法制备的催化剂作比较,发现其结构和物理性质,以及光催化活性均发生改变。对水热法处理后制备的四种催化剂分别进行XRD、BET、TG/DSC、SEM和UV-Vis等五种表征手段,从催化剂的晶型、吸光度、比表面积、粒径大小和热稳定性等各方面分析各种催化剂的结构和物理性质。结果表明：经金属离子Fe3... 更多还原【Abstract】FourkindsofTiO2(titaniumdioxide)powderc
3、atalysts,pureTiO2、Fe3+(ferricmetalion)-dopedTiO2、N(nitrogennon-metallicelement)-dopedTiO2andFe3+/N-codopedTiO2respectively,werepreparedbymodifiedsol-gelmethod,aimingatfilteroutthebestTiO2catalystanddeterminingtheoptimalprocessconditions.Singlefactorexperimentandcatalystcharacterizationswere
4、carriedoutinordertoanalyzetheinfluencesofdopingelements、dopingcontentsandotherfactorsduringthepreparationproc... 更多还原【关键词】TiO2纳米催化剂；改良溶胶-凝胶法；水热法；掺杂改性；光催化水解制氢；【Keywords】Nano-sizedtitaniumdioxidematerials；Modifiedsol-gelmethod；co-doped；photocatalyticwatersplitting；摘要3-4Abstract4第一章文献综述9-291.1
5、研究背景9-101.1.1氢能的发展前景9-101.1.2氢能研究待解决的问题和前景101.1.3氢能与太阳能的结合利用101.2制氢用纳米光催化剂概述10-151.2.1金属氧化物11-131.2.2金属硫化物13-141.2.3氮化物、氮氧化物和硫氧化物141.2.4纳米复合材料和Z型系统14-151.3TiO_2结构性能介绍15-191.3.1TiO_2电子结构15-171.3.2TiO_2物理属性17-191.3.3锐钛矿相向金红石相的转变191.4光催化机理19-221.4.1电子过程19-201.4.2复合20-211.4.3催化剂结构对活性影响211.4.4超强
6、亲水性21-221.5提高光催化材料催化活性方法22-251.5.1减小TiO_2带隙22-241.5.2减少复合24-251.6TiO_2应用25-271.6.1光解水制氢251.6.2自清洁表面25-261.6.3染料敏化太阳能电池26-271.7选题目的和意义27-29第二章TiO_2纳米催化剂的制备及催化剂性能研究29-632.1实验原理29-342.1.1溶胶-凝胶法原理29-322.1.2水热法原理32-342.2试剂与仪器34-352.3实验部分35-402.3.1TiO_2纳米催化剂制备过程352.3.2催化剂的表征35-402.4结果与讨论40-632.4.
7、1XRD分析40-482.4.2热分析48-502.4.3BET分析50-532.4.4SEM分析53-582.4.5UV-Vis分析58-602.4.6催化剂掺杂改性机理60-63第三章TiO_2催化剂光催化水解制氢研究63-833.1光催化分解水的基本原理63-653.1.1光催化分解水机理63-643.1.2光催化分解水的基本过程64-653.2纳米二氧化钛光解水制氢反应装置653.3纳米二氧化钛光解水制氢反应体系65-663.4纳米二氧化钛光解水制氢反应过程663.5光解水制氢产率的影响因素66
