一、连续片状纳米TiO_2薄膜的制备和表征(英文)（论文文献综述）
王珅[1]（2021）在《改性二氧化钛降解水体中青霉素效能及机制研究》文中研究指明我国每年有超过5万吨的抗生素排入至水土环境中,伴随水土流失过程使得富集在土壤中的抗生素进一步随着地表径流以及土壤渗透的方式进入到水体中,加剧抗生素污染。抗生素（如青霉素）可破坏水土环境中的微生物群落结构,降低环境承载力,同时会诱导微生物、动物、人体产生抗性基因,对生态环境及人体健康造成了严重威胁。TiO2可利用太阳光,对抗生素进行降解,但是TiO2中光生电子-空穴极易复合,导致降解效果有限。通过半导体材料在TiO2表面进行复合,构建异质结构,达到延缓光生电子-空穴的复合时间的目的与纳米材料的绿色低毒性合成,均受到了研究者广泛关注。本研究使用马铃薯浸提液代替传统化学稳定剂以及修饰剂,简单、快速分别合成CdS（QDs）、ZnS（QDs）,并负载于TiO2上制备出CdS（QDs）-TiO2、ZnS（QDs）-TiO2复合材料,探究针对青霉素降解材料的最佳合成反应参数以及降解反应参数,为水体抗生素污染的治理奠定基础。主要结论如下:（1）使用马铃薯浸提液作为稳定剂与修饰剂制备CdS QDs,ZnS QDs粒径大小约为5nm,荧光激发波长分别为λ=330nm与λ=290nm,对应的发射波长分别为λ=490nm与λ=435nm。（2）CdS/ZnS QDs的最佳制备条件均为马铃薯浸提液浓度200 g/L,镉/锌与硫的摩尔比1:30,合成温度120℃,合成时间20min。（3）CdS（QDs）在TiO2上的负载量为5‰,合成温度为120℃,CdS（QDs）-TiO2最优投加量为60 mg,青霉素降解反应温度控制在30℃,溶液初始pH=5时,降解效果最佳,最终2 h后对浓度为100 mg/L的青霉素溶液降解率最高达92.6%。（4）ZnS（QDs）在TiO2上的负载量为1‰,合成温度为120℃,ZnS（QDs）-TiO2最优投加量为80 mg,青霉素降解反应温度控制在35℃,溶液初始pH=5时,降解效果最佳,最终2 h后对浓度为100 mg/L的青霉素溶液降解率最高达95.6%。（5）CdS（QDs）-TiO2和ZnS（QDs）-TiO2复合材料降解青霉素是耗氧的过程,向反应体系中通入氧气可以显着提升降解效率,通过EPR测试证实,在降解过程中起主要氧化作用的自由基团为·O2-。（6）CdS（QDs）-TiO2和ZnS（QDs）-TiO2复合材料将青霉素最终转化为4种有机化合物,部分小分子化合物被彻底分解为H2O和CO2。对照传统流程,在测试时间内,CdS/ZnS（QDs）-TiO2复合材料使降解反应进一步发生了氧化脱羧基的过程,使得降解反应进行得更加彻底。最后通过抑菌试验证明,最终的4种化合物对大肠杆菌无抑制作用,显着降低了青霉素对微生物的毒性。经验证,CdS（QDs）-TiO2和ZnS（QDs）-TiO2复合材料对青霉素具有良好的光催化降解效果。本方法对低毒性合成纳米材料、治理因水土流失加剧的抗生素污染、保障流域生态安全具有重要的实践应用价值。
赵庆盟[2]（2020）在《铜铁矿CuGaO2光催化材料的制备与性能研究》文中提出近年来,能源危机和环境污染严重制约了人类的生存和发展,光催化技术由于利用太阳能既能分解水产氢缓解能源危机又能降解污染物净化环境,受到了国内外研究者的广泛关注。铜铁矿CuGaO2半导体光催化材料,由于其准二维层状结构特征以及响应可见光的潜力,受到了广泛的关注。虽然铜铁矿CuGaO2材料有众多优点（较高的空穴迁移率,优异的化学稳定性等）以及广泛的应用范围（透明导电氧化物、各类太阳能电池等）,但是研究工作者们在对铜铁矿CuGaO2材料研究中发现,其带隙以及性能方面有较大的差异。究其原因,主要是目前对铜铁矿CuGaO2的基本物理化学性质的研究未得到清晰准确的结论。因此,为了更好地发掘铜铁矿CuGaO2光催化材料在可见光下的光催化潜力,本论文分别通过以下三个部分的内容对其展开研究:（1）通过实验结合理论计算的方式,对纯相铜铁矿CuGaO2微晶的基本物理化学性质展开深入系统的研究。结果表明使用水热法可以制备出高结晶度的单相3R铜铁矿CuGaO2微晶。结合实验光学性质表征和密度泛函理论证明了:该材料的间接带隙和直接带隙分别为1.378和2.467eV,可见光区域的光吸收主要来自于电子的间接跃迁;通过电化学、光电化学以及光催化活性测试得出3R铜铁矿CuGaO2微晶的载流子浓度为1.54×1021cm-3,光电流密度为21μA/cm2,并证明了3R铜铁矿CuGaO2微晶是可见光驱动下潜在、有前途的光催化剂,这为后续更好地发掘铜铁矿CuGaO2光催化潜力打下坚实的基础。（2）在内容（1）纯相铜铁矿CuGaO2微晶制备的基础上进行改性研究。提出了一种在溶剂中加入乙醇,并通过改变乙醇与水的溶剂比来制备不同纵横比CuGaO2光催化材料的方法;实验结果表明在调控铜铁矿CuGaO2的晶体生长过程中,乙醇不但起到溶剂的作用,而且还扮演着表面活性剂的作用。随着乙醇与水的比例增加,制备出的铜铁矿CuGaO2样品在形貌上呈现出纵横比可调的纳米片形貌特征。这归因于铜铁矿CuGaO2纳米片的薄层设计以及择优生长导致的可调纵横比,电化学、光电化学以及光催化活性测试结果发现:相比CuGaO2微晶,纵横比最大（纵横比为60）的CuGaO2纳米片的载流子浓度、光电流密度和光催化降解活性分别提高了3.8倍、2.1倍和2.6倍。（3）在内容（2）中选取光催化性能最优的铜铁矿CuGaO2纳米片,与锐钛矿型TiO2形成CuGaO2/TiO2异质结构,来进一步增强铜铁矿CuGaO2的光催化性能。为此本论文通过微观结构表征,证明实验上制备出了高结晶度的纯相CuGaO2/TiO2异质结构光催化剂,随后通过光电化学以及光催化性能测试表征发现,CuGaO2/TiO2异质结构的构建使得在界面处发生强相互作用,产生内建电场,提高了载流子的分离效率,这使得CuGaO2/TiO2异质结构的光电流密度提高了1.24倍,光催化降解活性提高了1.3倍。上述研究结果为进一步开发高效层状结构光催化材料提供了新的研究思路和研究案例。
闫建成[3]（2020）在《TiO2光催化薄膜制备及其污水净化系统设计》文中研究表明半导体光催化技术是一种新兴的高效节能现代化绿色环保技术,对于解决当今社会环境问题提供了新的方法。在众多的光催化剂中,二氧化钛（TiO2）无毒无害,稳定安全,绿色廉价,是一种优异的光催化材料,被广泛地用于环境净化,光催化产氢和太阳能光伏电池等方面。但是由于大的禁带宽度（3.2 eV）,很难被可见光激发,限制了 TiO2的实际应用。本文利用简单的化学氧化法,在接近常温常压条件下成功制备出网状TiO2纳米草阵列光催化剂薄膜。通过不同的方法制备了不同条件下的TiO2薄膜,利用多种手段对其表面形貌、成分、吸光度、光电性能、光催化活性等进行表征,主要结果总结如下。第一、利用化学氧化法成功实现氮和硫的掺杂。氮的掺杂量随着化学氧化时间延长而增加,但是可见光催化活性却与氮的掺杂量成反比,其最佳性能与掺杂前相比提高了 8.6倍;硫的掺杂使性能进一步提升1.2倍。氮的掺杂在TiO2的禁带内引入了 N 2p杂质能级,其上的电子更容易受光激发跃迁到导带,可见光吸收增强;进一步的硫掺杂没有增强可见光吸收,而是提升了 TiO2表面化学解离水的能力。第二、在较低温度下利用乙二醇和氟化铵还原TiO2,引入了氧空位缺陷。氧空位浓度随着还原时间延长而增大,但是光催化活性却与氧空位浓度不成正比,其最佳性能与掺杂前相比提高了 9.6倍。氧空位在TiO2中产生了新的施主能级,光生电子更容易通过氧空位转移到导带中,增强了可见光吸收。第三、利用连续离子层吸附与反应技术在TiO2的表面上复合了 BiOI,吸附1 1次的TiO2可见光催化活性达到最佳,是掺杂前的4.4倍。p-n结的形成产生了内电场增强了光生载流子的分离;进一步的吸附反而降低了其光催化活性,这可能与过厚的BiOI薄膜阻碍了 TiO2可见光的吸收及提高了空穴-电子再复合率有关。压电光催化对于光催化活性的提高具有重要意义,压电电势的产生可以以较大驱动力分离光生载流子,阻止其复合。本次研究结合光催化技术,压电光催化技术和污水处理技术,创新性的设计了光催化净水系统,提高了净水效率。
李解[4]（2020）在《二氧化钛及其复合薄膜的液相法制备和性能研究》文中指出TiO2的无毒、稳定性好、价格低廉等优越性使之成为光催化领域的首选材料并且得到广泛应用。其实禁带宽度为3.2eV的宽带隙半导体,在可见光范围内的响应一定程度上受到了限制。于是,通过掺杂、复合、表面敏化等方法来来抑制半导体所产生的光生电子和空穴的结合,提高两者分离效率,从而达到提高光催化性能的目的。而且,实验证实,通过液相法制备所得的TiO2薄膜容易开裂,大量的实践通过掺杂金属元素、金属氧化物、非金属氧化物等方法来改善薄膜开裂情况。本论文主要工作如下:（1）本文采用低温液相法制备TiO2薄膜,来改善薄膜的开裂程度。采用液相沉积（LPD）技术制备了形貌和晶粒尺寸可控的TiO2薄膜。研究了（NH4）2TiF6浓度、溶液pH值和（NH4）2TiF6:H3BO3摩尔比等工艺参数对薄膜晶粒尺寸和形貌的影响。制备的样品通过X射线衍射、扫描电子显微镜和紫外可见光谱进行表征。结果表明参数对晶粒的生长和成核速度有显着影响,从而形成不同形貌和晶粒尺寸的TiO2薄膜。薄膜晶粒间的毛细应力与晶粒大小有关,导致薄膜开裂。因此,LPD制备的TiO2的开裂通过调整沉积参数可以减轻薄膜的开裂。（2）通过液相法沉积复合Ni（OH）2-TiO2薄膜,来探究复合薄膜的光催化效率。研究结果表明复合沉积时间的不同会得到形貌不一的复合薄膜。未复合的Ni（OH）2薄膜是薄层片状结构,随着沉积时间的延长,复合薄膜逐渐呈现出厚层片状结构,直到沉积时间为30min时,其形貌是TiO2全部包裹在片层状的缝隙之内,形成面条状结构,且片层状完全消失。光催化结果表明沉积时间为15min的薄膜具有最高的光催化性能,在6h内的光催化效率可达92%,且循环5次之后薄膜的光催化效率几乎没有改变。还探究了复合薄膜在酸性、碱性染料等不同环境下的光催化效率。结果表明不管何种环境,复合薄膜始终具有高于单一薄膜的光催化效率。（3）钒青铜因为其独特的层状结构而成为很好的储能材料,该形貌在光催化中也是能促进光催化性能的优越形貌。将TiO2与钒青铜复合,探究其在紫外光照射下光催化性能。结果表明,复合薄膜具有比单一薄膜更加高效的催化性能,值得一提的是单一的钒青铜薄膜的暗吸附能力很强,但是其在后续的光催化实验中其光催化降解性能低于单一的TiO2薄膜以及复合薄膜。这表明单一的钒青铜具有很强的吸附性能,且在复合薄膜中能利用钒青铜独特的三维网状结构促进光催化性能的提高。
赵小丽[5]（2019）在《垂直有序MxSy/TiO2全无机体相异质结结构调控与光电性能研究》文中研究说明全无机体相异质结将供体与受体半导体材料相互交错混合,具有消光系数高、光谱响应宽、结构可调控等特点;同时,其交错混合结构能够实现载流子的快速分离,减少载流子复合,提高器件响应度。因此,被广泛应用于太阳能电池、光电子器件等领域。然而,传统的体相异质结通常基于金属氧化物纳米颗粒所形成的无序网络,导致载流子散射和复合严重;其介孔尺度网络,导致半导体硫化物填充率低、异质结不连续,降低入射光子利用率。本论文制备和调控垂直有序的TiO2纳米管和纳米棒阵列,通过连续离子层吸附与反应法形成ZnS包覆TiO2的核壳结构TiO2/ZnS异质结,利用阳离子交换法将ZnS转化为p型窄带隙硫化物,形成垂直有序MxSy/TiO2全无机体相异质结,研究结构调控对异质结光电性能的影响。主要研究结果如下:开发了方波脉冲阳极氧化法制备TiO2纳米管。该方法制备的TiO2纳米管阵列排列规则有序,与基体结合力强。通过连续离子层吸附与反应法制备了ZnS填充TiO2纳米管的ZnS/TiO2体相异质结,并利用阳离子交换法将ZnS转化为CuS获得CuS/TiO2体相异质结。研究表明,以Zn（CH3COO）2为Zn2+前驱体可制备连续的ZnS薄膜,而以Zn（NO3）2为前驱体可获得分散的ZnS颗粒。这是由于CH3COO-水解形成的OH-促进ZnS连续致密薄膜的生成。据此所形成的CuS/TiO2体相异质结中,空穴在CuS连续薄膜中传输时散射少、复合小;二极管理想因子n和反向饱和电流密度J0较小,分别为3.4和5.6×10-6 A cm-2。研究了体相异质结中不同三维度界面对整流效应的影响。通过水热法合成了不同几何特性的TiO2纳米棒,制备了不同的CuS/TiO2异质结。结果表明,随着三维界面的逐渐增大,界面缺陷逐渐增多,导致载流子在传输过程中复合率增大。因此,二极管理想因子和反向饱和电流密度增加。相对于理想的二维界面,在暗态条件下,三维界面的n和J0相对较大。研究了CuS/TiO2全无机太阳能电池的稳定性,结果显示光电转化效率随放置时间先增大后减小。这是由于CuS/TiO2异质结中铜缺失铜硫化物转化为CuS使得CuS含量逐渐增加,器件性能相应提升。随放置时间延长,部分CuS被氧化形成CuO,导致CuS含量下降,光电转化效率逐渐衰减。系统研究了不同硫化物的阳离子交换动力学。结果表明,将ZnS转化为Ag2S、PbS或CdS,由于Ag+价态低,需要两个Ag+才可置换一个Zn2+,因此,Ag+置换Zn2+形成Ag2S速率较慢,而ZnS转化为PbS或CdS速率较快。此外,Ag2S溶度积常数最小,PbS居中,CdS最大,因此,当阳离子交换时间为300 min时,ZnS依然向Ag2S进行转化,转化率为60%。而阳离子交换时间为180 min时,ZnS向PbS转化完成,最大转化率为71.4%。阳离子交换时间在30 min以内时,ZnS向CdS转化完成,最大转化率为6.5%。此外,保持阳离子交换时间为1 h,制备Ag2S/ZnS/TiO2、PbS/ZnS/TiO2及CdS/ZnS/TiO2异质结,研究了不同异质结的电学性能。本论文为全无机体相异质结的结构调控和应用奠定一定的实验和理论基础。
张彪[6]（2019）在《MXenes原位衍生物、复合物的储锂及环境响应特性研究》文中提出能源与环境是人类社会发展的永恒主题,处于全球关注的科学前沿。在能源领域,人们迫切寻找一种可替代商业化石墨电极的高性能稳定负极材料,研发高能量密度、长循环寿命可充电二次锂离子电池（LIBs）;在环境方面,人们不断追求舒适与节能共享的人居环境,并渴望开发出对外界光、气体等具有响应特性的智能材料,在近红外（NIR）屏蔽智能窗、光响应降解大气污染物NOx、工业气体响应与预警等领域得到应用。MXenes层状纳米材料集良好的导电性、亲水性、柔性与可塑性于一身,近年来在能源转换/存储和环境治理领域展现出良好的发展势头。然而在应用过程中,MXenes却暴露出片层易堆叠、储锂容量低、结构稳定性差和刻蚀剂含氟危害等缺陷。基于此,本文围绕MXenes的结构与组成特征,针对性地进行复合化改性与衍生改性,分别制备出 NiCo2O4/MXenes、W18O49/MXenes、N-TiO2/MXenes、TiO2-xNx/TiC/MXenes 和 MXenes-Ti3C2（OH）2 NRs 等复合或原位衍生物,并对其储锂和环境响应特性进行系统研究,具体研究结果如下:（1）采用超声自组装法,以NiCo2O4纳米颗粒和MXenes溶液制备出单分散NiCo2O4/MXenes复合物,对产物的物相稳定性、复合状态、形貌结构和储锂性能进行分析。结果表明:复合结构中,NiCo2O4纳米颗粒均匀分散于MXenes片层之间,而MXenes由于NiCo2O4颗粒的插层有效避免了层间堆叠。作为LIBs负极材料时表现出良好的循环稳定性、出色的倍率性能、稳定可逆性和较快的扩散与反应动力学速率。优异的电化学性能来源于NiCo2O4与MXenes两者在结构和电化学反应机制上的协同作用。（2）利用溶剂热法制备出W18O49/MXenes复合物,对其进行物相组成、形貌结构、元素分布等表征,并评价其NIR响应特性。结果表明:纯相W18O49由于其亚稳定结构或溶剂热还原程度可控性差等因素,已发生氧化变质或与其他钨亚氧化物共存,导致NIR屏蔽性能丧失。而MXenes的引入对W18O49的NIR屏蔽效果具有一定程度的改善作用,如复合涂层在2500 nm波长处的NIR透过率仅为34.4%,相比纯相W18O49提升了 9.7倍。优异的屏蔽效果来源于MXenes独特的层状结构,超高的表面积-体积比,丰富而活跃的自由电子和在近红外区宽广而强烈的的光谱吸收。（3）以MXenes为前驱体,采用热氧化结合温和氮化技术原位衍生制备出N-TiO2/MXenes异质结构,探究其物相、形貌、氮掺杂量、吸光度、光致发光强度演变及光响应NOx降解率。结果表明:热氧化-氮化两步法制备的衍生物相较MXenes与热氧化样品表现出较高的NOx降解率（>290 nm降解37.76%,>400 nm降解13.40%）,这不仅得益于热氧化形成的锐钛矿相TiO2与残留的MXenes之间形成肖特基势垒,有助于电子-空穴对的有效分离,还在于TiO2带隙内形成一新的N原子掺杂能级,与TiO2的价带发生重叠使其带隙变窄,从而导致光响应NOx降解能力进一步增强。（4）以MXenes为前驱体,采用NH3一步高温氮化法原位衍生制备出TiO2-xNx/TiC/MXenes杂化结构,研究氮化温度对衍生物物相、形貌、晶体结构、化学键以及热稳定性的影响,并评估其H2响应特性。结果表明:氮化后样品的热稳定性明显改善,同时750℃氮化样品表现出较高的H2响应灵敏度和迅速的响应和恢复时间,明显优于MXenes及其他氮化样品。优异气敏性能来源于两方面:一是氮化后形成的衍生物TiO2-xNx具有n型半导体特征,在H2/O2交替气氛中,由于得失电子引发电子耗尽层（EDL）厚度变化,从而导致阻值差异和高灵敏度响应性;二是导电相（TiC、MXenes）与TiO2-xNx半导体形成的有效欧姆接触,促进了载流子的分离与传输。（5）以MAX-Ti3AlC2为前驱体,采用无氟微水热法成功刻蚀制备出MXenes-Ti3C2（OH）2 NRs,探究其物相组成、形貌及微观结构、Al含量、表面官能团的演变规律,并对其电化学储锂性能进行分析。结果表明:刻蚀产物含有痕量Al原子,且表面接枝大量-OH基团。同时,相较前驱体、刻蚀中间体和HF刻蚀产物,Ti3C2（OH）2NRs表现出较高的储锂容量,良好的倍率性能和优异的循环稳定性。这归因于刻蚀产物自身薄带状形貌和丰富的-OH端基的协同效应,不仅提供了丰富的活性位点,而且也使脱/嵌锂过程中的结构损伤降至最低。
徐同舟[7]（2019）在《高活性晶面二氧化钛薄膜表面修饰及其光催化降解微量有机物》文中研究说明随着微量有机污染物（MCs）在我国以及世界各地水源和室内空气中被频繁检出,MCs污染已成为全球性环境问题,亟需开发出经济高效的MCs净化材料。本论文为了克服MCs的传质阻力,在制备高活性晶面TiO2薄膜基础上,对其进行了纳米孔和Pt单原子修饰,探究了材料结构与光催化降解MCs活性的关系,从而研制高效的MCs光催化净化材料。同时设计制作了一款真空紫外光催化氧化（VUV-PCO）空气净化器,促进材料的实际应用。主要研究内容及成果如下:（1）采用一步水热法在制备高活性{001}晶面暴露TiO2薄膜的同时实现了材料的纳米孔修饰。考查了Ti片预处理、水热条件对TiO2晶面上纳米孔形成的影响,获得了制备的优化条件。基于TG/DTA-MS分析和水热反应后Ti片清洗及热处理影响结果,发现煅烧期间TiO2晶面残留的有机物和HF酸及其在煅烧过程中的转化和反应对于TiO2晶面上纳米孔的形成至关重要。（2）通过静态和动态实验,研究了纳米孔TiO2薄膜对水中低浓度止痛灵的紫外（UV）和真空紫外（VUV）光催化降解。发现当止痛灵浓度高于450 ppb时,纳米孔薄膜表现出比无孔及P25薄膜高得多的UV光催化活性,接近负载Pt颗粒薄膜的光催化活性。而当浓度降至100 ppb时,甚至表现出比负载Pt颗粒薄膜更高的活性。连续47天动态实验发现具有很好的长期稳定性。当浓度低至15 ppb停留时间只有1.8 min时,VUV光照下仍然显示出光催化活性。纳米孔对促进低浓度止痛灵传质、光生载流子分离和羟基自由基生成均具有重要作用。（3）研究了纳米孔修饰的TiO2薄膜对气相低浓度甲苯的光催化降解,发现低浓度（25 ppb）下光催化效果明显。设计制作了一款由纳米孔TiO2薄膜为光催化单元,Mn-Fe催化剂为臭氧去除单元的VUV-PCO空气净化器,在实际密封房间中,通过间歇和连续运行评价了同步去除VOCs和副产物O3的性能。表明该净化器能连续有效地同步去除室内空气中的苯系物、醛酮类污染物和副产物O3,且稳定性良好。（4）采用浸渍还原法对纳米孔TiO2薄膜进行了进一步Pt单原子修饰,发现H2PtCl6浓度是影响单原子分散的关键因素,HAADF-STEM和XAS表征证实了单原子分散。修饰后TiO2薄膜VUV光照下停留时间仅0.3 s,对空气中200 ppb甲苯去除率达到45.88%,远高于修饰前和负载Pt颗粒的材料,光催化效率是修饰前的5.94倍;停留时间仅0.5 min,对水中500和100 ppb止痛灵降解率分别达到94.52%和100%,为修饰前的1.90和2.07倍,能耗仅为修饰前的28%。水中和空气中稳定性均良好。单原子Pt作为催化反应的活性中心和电子捕获中心,与纳米孔和高活性晶面之间协同作用,大大促进了MCs的光催化降解。
李巍[8]（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》文中研究表明二氧化钛（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%。
刘春华[9]（2019）在《聚苯胺纳米复合氨气敏感薄膜制备及特性研究》文中研究说明随着工农业的快速发展和机动车保有量的攀升,目前我国已成为氨气（NH3）排放量最大的国家。NH3污染不仅严重威胁着人类的健康与安全,其还作为雾霾的重要成因给生态环境的可持续发展造成了严重影响。同时,NH3也是人体的一种代谢产物广泛存在于呼出气体中,可作为多种疾病的标志物用于临床医学中的无损诊断。因此,发展价格低廉、便于携带的高性能NH3传感器具有重要的现实意义。聚苯胺（PANI）是一种电导率可调的有机聚合物,其因低廉的原料价格、简单的合成方法、独特的质子酸掺杂方式和可逆的掺杂-脱掺杂反应等特点成为一种极具潜力的NH3敏感材料。然而,单一的PANI材料在NH3检测中往往存在灵敏度不高、恢复性和长期稳定性差等问题;将PANI与不同NH3敏感材料进行复合,利用不同材料间的协同效应可有效提高其敏感性能。本文设计制备了多种二元或三元PANI纳米复合薄膜电阻式NH3传感器,采用多种材料分析手段对复合薄膜进行了表征,并对传感器的敏感特性与敏感机理进行了系统研究。主要内容归纳如下:1.室温下,采用静电力自组装-原位聚合法在硅基叉指电极上制备了聚苯胺-二氧化钛-金（PANI-TiO2-Au）三元复合薄膜NH3传感器。薄膜表征结果显示,TiO2纳米颗粒和Au纳米棒均被PANI包裹,形成典型的核-壳结构,且薄膜表面呈纳米颗粒与纳米纤维共存的分级形貌;这不仅有利于不同组份间相互作用的形成和载流子的交换,还可有效提高薄膜的比表面积,为气体分子提供更多的吸附位。敏感性能测试结果表明,相较于PANI-TiO2复合薄膜传感器,该三元复合薄膜传感器对10-50 ppm的NH3具有更高的响应值、更好的恢复性和更快的响应/恢复速度,分析认为这主要是得益于p-n异质结与肖特基结的NH3敏感增强效应和Au纳米棒的催化脱氢作用。同时,该三元复合薄膜传感器还表现出良好的重复性、选择性、长期稳定性和较低的检测极限（≤1 ppm）,且在潮湿空气中也具有良好的NH3敏感性能。此外,本文还以聚酰亚胺（PI）为衬底,采用相同的薄膜沉积方法,制备了柔性PANI-TiO2-Au复合薄膜传感器;研究表明这种成膜方法与PI衬底具有很好的兼容性,该柔性传感器也表现出良好的NH3响应-恢复特性和柔性特性。2.以PI叉指电极为衬底,采用静电力自组装-原位聚合法制备了聚苯胺-二氧化铈（PANI-CeO2）复合薄膜,得到柔性NH3传感器。薄膜分析结果表明,CeO2纳米颗粒被随机包裹在PANI中,CeO2纳米颗粒的加入不仅提高了PANI的质子化和氧化程度,还使其呈现与单一PANI树枝状纤维结构明显不同的纳米片状结构。敏感性能测试结果显示,由于PANI与CeO2纳米颗粒间的p-n异质结气敏增强效应和更高的PANI质子化程度,该复合薄膜传感器比单一PANI薄膜传感器具有更快的响应/恢复速度和更高的响应值与灵敏度;同时,该传感器还表现出了良好的重复性、线性特性、选择性、长期稳定性和较低的检测极限（≤16 ppb）,并且其在潮湿的空气中也具有较高的NH3响应特性。另外,该复合薄膜传感器还具有良好的柔性特性,分析认为这主要是得益于复合薄膜与衬底之间较强的静电力结合作用和PANI复合材料自身的良好机械性能。3.采用真空热蒸发技术在PANI-CeO2复合薄膜表面沉积一层离散的Au纳米颗粒,得到柔性PANI-CeO2-Au三元复合薄膜传感器。Au纳米颗粒不仅可以有效提高敏感薄膜的吸附面积,还可充分发挥催化增强作用,有利于气体传感器敏感性能的提升。为评估该传感器对人体呼出NH3的检测能力,本文以模拟呼出气体（80%N2,16%O2,4%CO2）为载气,在温度和相对湿度分别为35℃和90%RH的气氛中对其敏感性能进行测试。结果表明,与PANI-CeO2复合薄膜传感器相比,该三元复合薄膜传感器对200-1000 ppb和2-10 ppm的NH3具有更好的响应-恢复特性,并同时具有良好的重复性、选择性、柔性特性和线性特性。此外,本文还在不同的载气中测试了该传感器的响应特性,分析了H2O分子和CO2分子对其NH3敏感性能的影响机理。4.将负载Au纳米颗粒的还原氧化石墨烯纳米片（Au@rGO）置于苯胺单体的原位聚合反应溶液中,制备出PANI-Au@rGO复合材料;并采用旋涂法将其分散液沉积于PI叉指电极表面,得到柔性NH3传感器。材料表征结果表明,Au@rGO纳米片被PANI包裹形成表面粗糙的片状结构,而PANI则呈现纳米颗粒与纳米棒共存的混合结构;Au@rGO纳米片的加入不仅使PANI的连续性更强,还显着提高了其质子化程度。敏感特性测试结果显示,相较于单一PANI薄膜传感器,PANI-Au@rGO复合薄膜传感器在模拟呼出气体中对200-1000 ppb和2-10 ppm的NH3具有更好的响应-恢复特性,这主要归因于PANI与Au@rGO纳米片之间的协同效应、Au纳米颗粒的催化增强作用和提高的PANI质子化程度。并且,该复合薄膜传感器还表现出良好的选择性、重复性和柔性特性。此外,本文还进一步研究了不同测试环境对其NH3响应特性的影响,并对影响机理进行了初步分析。5.以微孔滤膜作为衬底,依次采用喷涂和原位聚合的方法在其表面沉积二硫化钨（WS2）和PANI薄膜,得到柔性PANI-WS2复合薄膜传感器。形貌分析发现,PANI-WS2复合薄膜围绕微孔滤膜中的纳米纤维结构均匀生长,并呈现粗糙的绒毛状表面;该复合薄膜并未对微孔滤膜的网状结构造成破坏,保持了衬底结构良好的透气性,这使该传感器在作为可穿戴器件时具有良好的舒适度。敏感特性测试结果显示,相较于单一PANI薄膜传感器,PANI-WS2复合薄膜传感器在模拟呼出气体中对2-10 ppm的NH3具有更快的响应/恢复速度和更好的响应-恢复特性与重复性,这主要是得益于PANI与WS2之间的异质结气敏增强效应。同时,该复合薄膜传感器还表现出良好的线性特性、选择性和柔性特性,并对200-1000 ppb的NH3也具有较明显的响应。
孙明磊[10]（2019）在《三氧化钨晶体调控木材表面颜色及性能研究》文中进行了进一步梳理木材改性研究领域,利用WO3等光敏材料在木材表面进行微纳米结构的改性修饰,不但使木材在疏水性能、抗紫外光老化性能方面有明显的提升,也可以植入光敏材料的光致变色、光催化等特有的功能品质,从而改善木材的功能属性,提升木材的实用价值。本文从木材表面修饰的角度出发,利用溶剂热的合成方法,在低能态制备条件下对木材表面进行WO3、WO3/TiO2以及WO3/SiO2无机纳米材料功能修饰,通过微观形貌、物相结构、化学组成等表征方法,对样品修饰层的性质特点进行深入分析,并结合热稳定性,木材染色特点,光致变色特征,系统的研究木材表面单项或者复合修饰的改性效果与修饰机理。依据木材表面改性在实际生产生活中的功能需求为基础,系统的检测和分析木材修饰后的疏水性能,抗紫外光老化性能和光催化去除甲醛等性能,验证木材表面修饰一剂多效的目标和价值。针对以上的问题具体的研究过程如下:木材表面WO3纳米修饰性能研究方面,以WCl6乙醇溶液为前躯体溶液,采用两步加热制备WO3改性修饰的木材,获得木材表结晶生长六方相的晶型的WO3晶体修饰层;不同制备条件和活性剂添加呈现多种形貌特点,棒状晶粒直径120nm,长度750nm左右、以及片状晶粒厚度20nm到长度达到350nm左右,以及鳞状和不规则颗粒等特征;通过对制备温度、表面活性剂等因素的调节,结合修饰层木材颜色的特点,光致变色等性能的对比分析,得出低能态110℃两步法溶剂热制备的优化工艺;结合以上分析,通过调整实现工艺控制修饰层晶体生长的特征,进而形成不同的微纳米结构特点,对修饰功能效果产生调控机制;借鉴晶体生长理论中的界面分析原理,以及木材表面WO3修饰的实验原理,分析在木材基质上WO3水热结晶过程,得出木材表面WO3结晶生长的机理;分析修饰木材的染色的成因,结合木材基质的特点,借鉴WO3离子和电子的双重注入与抽取的光致变色的原理,得出木材WO3修饰层的光致变色机理。针对功能复合修饰的需求,WO3修饰木材通过低表面能处理,获得较好的超疏水效果,110℃合成条件的样品静态接触角为153.7°,体现了超疏水自清洁的功能;在紫外光加速老化和紫外光照射去除气体中甲醛实验中,也体现了优良的性能。TiO2掺杂对木材表面WO3修饰性能促进性研究方面,以TBOT和WC16乙醇溶液两种前驱体溶液共混的方法,通过溶液配比含量和合成温度等条件的调节,获得WO3/TiO2溶剂热复合修饰木材;通过对样品修饰的颜色特征的分析,结合光致变色性能、光催化性能和抗紫外光老化等性能的测定与研究,明确WO3/TiO2复合修饰木材的优化的制备工艺;通过形貌分析、物相结构分析和化学成分分析等表征手段,分析木材修饰层中WO3和TiO2复合制备的生长特点,结合本实验木材基质固相生长的特殊环境,得出WO3/TiO2复合改性的修饰层的生长机制;结合TiO2掺杂对WO3的光敏性的促进效果等分析,得出WO3在TiO2掺杂状态下的木材样品紫外光照射中去除甲醛性能的光催化机理。在功能性促进方面,TiO2的掺杂对疏水性的并不起到改善作用,而通过样品木材颜色特点和光致变色性能比较分析,WO3/TiO2复合修饰明显提升了光致变色的效能,样品T-2光致变色的色差值△E*达到26.2。SiO2掺杂对木材WO3修饰的颜色调节与性能影响方面的研究,利用TEOS与WC16乙醇溶液为前驱体溶液,使用等比共混的制备的方法,调节制备温度,溶剂热制备WO3/SiO2复合修饰木材。通过微观形貌SEM分析、能谱EDS分析、晶相结构XRD分析和红外波谱FTIR分析等表征手段,对WO3/SiO2样品修饰层的构成特点和化学成分进行分析,获得WO3/SiO2木材表面无定型的复合修饰层组成;通过对木材SiO2修饰以及木材WO3/SiO2修饰样品的颜色特征和光致变色性能的测试分析,对比木材WO3修饰的木材颜色特征,明确SiO2的掺杂修饰起到了对单项WO3修饰木材颜色的丰富与调节了美观性的作用;通过对疏水性能的测试与分析,对比WO3、WO3/TiO2复合修饰木材的疏水性能,综合分析样品的微观形貌,得出本研究中低表面能修饰后的改性木材的疏水机制;而相对WO3单项修饰效果,对抗紫外光老化性能的影响不大,但是SiO2的参杂降低了样品光催化去除甲醛性能。通过以上研究,系统性的探索了木材表面W03纳米粒子修饰的方法、作用和原理,并在优化制备工艺和分析修饰效果的基础上,运用TiO2、SiO2掺杂修饰的理念,探索WO3/TiO2以及WO3/SiO2修饰木材性能和机制,深化和拓展了木材WO3功能修饰的方法和路径,丰富了实验效果,提升了实用价值,在总结经验、分析原理、明确机制的基础上,努力实现木材表面修饰一剂多效的改性目标,为木材改性研究领域中,运用光敏材料改良木材功能,提升木材使用价值等方面的研究工作,提供借鉴和参考。
二、连续片状纳米TiO_2薄膜的制备和表征(英文)（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、连续片状纳米TiO_2薄膜的制备和表征(英文)（论文提纲范文）
（1）改性二氧化钛降解水体中青霉素效能及机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 水体中抗生素的处理技术 |
| 1.2.2 光催化氧化处理技术 |
| 1.2.3 改性TiO_2的方法 |
| 1.2.4 量子点简介 |
| 1.2.5 量子点合成方法 |
| 1.2.6 量子点复合TiO_2的方法 |
| 1.2.7 水体中TiO_2的收集方法 |
| 1.3 本研究的目的意义及主要内容 |
| 1.3.1 本研究的目的 |
| 1.3.2 本研究的意义 |
| 1.3.3 本研究的主要内容及技术路线 |
| 2 试验材料与方法 |
| 2.1 试验试剂与设备 |
| 2.1.1 试验试剂 |
| 2.1.2 试验设备 |
| 2.2 材料的合成方法 |
| 2.2.1 CdS与ZnS QDs的制备 |
| 2.2.2 CdS/ZnS(QDs)-TiO_2复合材料的制备 |
| 2.3 材料表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 荧光光谱分析 |
| 2.3.3 扫描电镜分析(SEM) |
| 2.3.4 透射电镜分析(TEM) |
| 2.3.5 X射线能谱分析(XPS) |
| 2.3.6 紫外可见光谱分析(UV-Vis) |
| 2.3.7 电子顺磁共振分析(EPR) |
| 2.4 试验分析方法 |
| 2.4.1 光催化测试方法 |
| 2.4.2 青霉素测试方法 |
| 2.4.3 数据分析方法 |
| 3 CdS和ZnS量子点的制备及其对青霉素的降解效果 |
| 3.1 试验设计 |
| 3.1.1 浸提液种类对合成CdS和ZnS量子点的影响 |
| 3.1.2 合成过程中淀粉的作用 |
| 3.1.3 合成过程中硫元素最终存在形式 |
| 3.1.4 马铃薯浸提液浓度对降解效果的影响 |
| 3.1.5 镉和硫与锌和硫的摩尔比对降解效果的影响 |
| 3.1.6 制备温度对降解效果的影响 |
| 3.1.7 制备时间对降解效果的影响 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 CdS和ZnS量子点的表征 |
| 3.2.2 CdS和ZnS量子点合成途径分析 |
| 3.2.3 CdS QDs合成条件对青霉素降解效果的影响 |
| 3.2.4 ZnS QDs合成条件对青霉素降解效果的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 CdS(QDs)-TiO_2合成及反应条件对青霉素降解效果影响 |
| 4.1 试验设计 |
| 4.1.1 不同材料降解青霉素效果对比 |
| 4.1.2 负载量对青霉素降解效果的影响 |
| 4.1.3 合成温度对青霉素降解效果的影响 |
| 4.1.4 投加量对青霉素降解效果的影响 |
| 4.1.5 反应温度对青霉素降解效果的影响 |
| 4.1.6 初始反应pH对青霉素降解效果的影响 |
| 4.1.7 光源种类对青霉素降解效果的影响 |
| 4.1.8 曝气条件对青霉素降解效果的影响 |
| 4.1.9 CdS(QDs)-TiO_2降解青霉素循环性能测试 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 CdS(QDs)-TiO_2复合材料的表征 |
| 4.2.2 合成与反应条件对青霉素降解的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 ZnS(QDs)-TiO_2合成及反应条件对青霉素降解效果影响 |
| 5.1 试验设计 |
| 5.1.1 不同材料降解青霉素效果对比 |
| 5.1.2 负载量对青霉素降解效果影响 |
| 5.1.3 合成温度对青霉素降解效果影响 |
| 5.1.4 投加量对青霉素降解效果的影响 |
| 5.1.5 反应温度对青霉素降解效果的影响 |
| 5.1.6 初始反应pH对青霉素降解效果的影响 |
| 5.1.7 曝气条件对青霉素降解效果的影响 |
| 5.1.8 ZnS(QDs)-TiO_2降解青霉素循环性能测试 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 ZnS(QDs)-TiO_2复合材料的表征 |
| 5.2.2 合成及反应条件对降解青霉素效果的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 青霉素降解机制分析 |
| 6.1 试验设计 |
| 6.1.1 降解过程中反应体系内氧气浓度变化分析 |
| 6.1.2 降解产物分析 |
| 6.1.3 降解产物毒性测试 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 降解过程中反应体系内氧气浓度变化 |
| 6.2.2 降解过程中起主导作用活性基团分析 |
| 6.2.3 光催化反应过程分析 |
| 6.2.4 青霉素降解产物分析 |
| 6.2.5 青霉素降解产物毒性分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学 博士学位论文修改情况确认表 |
（2）铜铁矿CuGaO2光催化材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 铜铁矿结构氧化物半导体的研究现状 |
| 1.3 铜铁矿CuGaO_2光催化材料的研究进展 |
| 1.4 铜铁矿CuGaO_2的制备方法 |
| 1.4.1 脉冲激光沉积法 |
| 1.4.2 高温固相法 |
| 1.4.3 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.4 水热反应法 |
| 1.5 本论文的选题依据及主要内容 |
| 第二章 实验和计算部分 |
| 2.1 实验使用的主要试剂及仪器 |
| 2.1.1 使用的主要试剂 |
| 2.1.2 使用的实验仪器 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.3 样品的测试以及性能表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射 |
| 2.3.2 场发射扫描电镜 |
| 2.3.3 透射电子显微镜 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱仪 |
| 2.3.5 紫外-可见光漫反射 |
| 2.3.6 光催化性能测试 |
| 2.3.7 电化学性能测试 |
| 2.4 计算方法 |
| 第三章 水热法制备纯相CuGaO_2的基本性质和性能研究 |
| 3.1 纯相CuGaO_2的晶体微观结构 |
| 3.2 纯相CuGaO_2的电子结构和光学性质 |
| 3.3 纯相CuGaO_2的(光)电化学性能 |
| 3.4 纯相CuGaO_2的光催化性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 可控制备不同纵横比CuGaO_2纳米片的光催化性能研究 |
| 4.1 不同纵横比CuGaO_2纳米片的微观结构表征 |
| 4.2 不同纵横比CuGaO_2纳米片的(光)电化学性质 |
| 4.3 不同纵横比CuGaO_2纳米片的光学性质和光催化性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 CuGaO_2/TiO_2 异质结构的制备及光催化性能研究 |
| 5.1 CuGaO_2/TiO_2 异质结构的晶体微观结构 |
| 5.2 CuGaO_2/TiO_2 异质结构的光学性质 |
| 5.3 CuGaO_2/TiO_2 异质结构的(光)电化学性能 |
| 5.4 CuGaO_2/TiO_2 异质结的光催化性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录 B 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（3）TiO2光催化薄膜制备及其污水净化系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2光催化剂 |
| 1.2.1 TiO_2光催化剂的结构性质 |
| 1.2.2 TiO_2光催化剂的光催化机理 |
| 1.2.3 光催化剂活性的影响因素 |
| 1.2.4 TiO_2光催化反应动力学 |
| 1.3 提高TiO_2光催化剂活性的方法 |
| 1.3.1 表面贵金属改性 |
| 1.3.2 半导体异质结 |
| 1.3.3 有机染料光敏化 |
| 1.3.4 金属离子掺杂 |
| 1.3.5 非金属元素掺杂 |
| 1.3.6 缺陷态的引入 |
| 1.4 TiO_2光催化剂的应用 |
| 1.4.1 光催化在空气净化方面应用 |
| 1.4.2 光催化在水净化方面的应用 |
| 1.4.3 光催化在抗菌方面的应用 |
| 1.4.4 光催化水分解制氢 |
| 1.4.5 二氧化碳的能源应用 |
| 1.5 有机染料污水处理方法 |
| 1.6 研究内容及意义 |
| 1.6.1 研究内容和意义 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 2 实验材料与研究方法 |
| 2.1 化学试剂及实验仪器 |
| 2.1.1 化学试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 化学氧化法 |
| 2.3 TiO_2光催化剂制备流程 |
| 2.4 光催化剂表征 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.4.2 拉曼光谱(Raman) |
| 2.4.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.4 电子顺磁共振(EPR) |
| 2.4.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4.6 紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis) |
| 2.4.7 光致发光光谱(PL) |
| 2.4.8 表面瞬态光电流响应 |
| 2.5 光催化活性检测 |
| 2.5.1 罗丹明B溶液的配置 |
| 2.5.2 光催化标准曲线绘制 |
| 2.5.3 光催化实验 |
| 2.5.4 RhB降解率的计算方法 |
| 3 氮和硫掺杂的TiO_2光催化膜的制备及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 未掺杂的TiO_2薄膜的制备表征及性能评价 |
| 3.2.1 TiO_2纳米草阵列薄膜的制备 |
| 3.2.2 TiO_2纳米草阵列薄膜的表征 |
| 3.2.3 TiO_2纳米草阵列薄膜活性基团检测 |
| 3.3 N掺杂的TiO_2纳米草阵列薄膜的制备表征及性能评价 |
| 3.3.1 N掺杂的TiO_2纳米草阵列薄膜的制备 |
| 3.3.2 N掺杂的TiO_2纳米草阵列薄膜的表征 |
| 3.3.3 N掺杂TiO_2纳米草阵列薄膜的性能评价 |
| 3.4 N、S共掺杂TiO_2纳米草阵列薄膜的制备表征及性能评价 |
| 3.4.1 N、S共掺杂TiO_2纳米草阵列薄膜的制备 |
| 3.4.2 N、S共掺杂TiO_2纳米草阵列薄膜的表征 |
| 3.4.3 N、S共掺杂TiO_2纳米草阵列薄膜的性能评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 氧空位自掺杂TiO_2薄膜制备及光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 V_o自掺杂光催化剂制备 |
| 4.3 V_o自掺杂光催化剂的表征 |
| 4.4 V_o自掺杂光催化剂活性检测 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 BiOI/TiO_2异质结光催化膜制备及光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 BiOI/TiO_2异质结光催化膜制备 |
| 5.3 BiOI/TiO_2异质结光催化剂的表征 |
| 5.4 BiOI/TiO_2异质结光催化剂活性检测 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 光催化净水系统的设计 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 工业染料废水 |
| 6.3 光催化压电效应机理 |
| 6.4 实验室模拟 |
| 6.4.1 模拟反应池的构建 |
| 6.4.2 光催化活性评价 |
| 6.5 光催化净水系统设计 |
| 6.5.1 净水系统外观 |
| 6.5.2 净水系统箱体水压参数计算 |
| 6.5.3 净水系统进出水口水压参数计算 |
| 6.5.4 净水系统循环水管水压参数计算 |
| 6.5.5 净水系统关键部分有限元分析 |
| 6.5.6 PLC控制 |
| 6.6 结论 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 论文的不足之处 |
| 7.4 展望 |
| 8 参考文献 |
| 9 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
| 10 致谢 |
（4）二氧化钛及其复合薄膜的液相法制备和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2半导体材料 |
| 1.2.1 TiO_2晶体结构 |
| 1.2.2 TiO_2半导体能带结构 |
| 1.2.3 TiO_2光催化机理 |
| 1.2.4 影响TiO_2光催化效率的因素 |
| 1.2.5 TiO_2的改性 |
| 1.2.6 TiO_2薄膜的制备方法 |
| 1.3 Ni(OH)_2与TiO_2的复合 |
| 1.3.1 Ni(OH)_2概述 |
| 1.3.2 Ni(OH)_2与TiO_2复合 |
| 1.4 钒青铜与TiO_2的复合 |
| 1.5 薄膜在光催化应用中的优势 |
| 1.6 本论文研究思路 |
| 第二章 实验仪器及药品 |
| 2.1 实验仪器 |
| 2.2 实验药品 |
| 2.3 样品表征 |
| 第三章 液相法调节沉积参数制备无裂纹的TiO_2薄膜 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 样品表征 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 TiO_2 薄膜XRD图谱分析 |
| 3.4.2 制备的原始沉积液浓度对TiO_2薄膜的形貌影响 |
| 3.4.3 溶液pH对TiO_2薄膜的影响 |
| 3.4.4 原材料配比对TiO_2薄膜的影响 |
| 3.4.5 所制备薄膜的晶粒分布图 |
| 3.4.6 使用表面能不同的溶剂清洗薄膜 |
| 3.4.7 消耗原溶液减缓反应速率 |
| 3.4.8 降低反应体系温度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 不同形貌TiO_2/Ni(OH)_2 复合物的制备及其光催化性能 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 Ni(OH)_2薄膜的制备 |
| 4.2.2 TiO_2/Ni(OH)_2 复合薄膜制备 |
| 4.3 样品表征及性能测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 样品薄膜物相分析 |
| 4.4.2 样品薄膜紫外-可见透过率分析 |
| 4.4.3 样品薄膜形貌分析 |
| 4.4.4 纯TiO_2、Ni(OH)_2和TiO_2/Ni(OH)_2 复合光催化剂薄膜光催化降解MB的比较 |
| 4.4.5 MB溶液为酸性时光催化性能比较 |
| 4.4.6 MB溶液为碱性时光催化性能比较 |
| 4.4.7 不同浓度的MB溶液中光催化反应 |
| 4.4.8 复合薄膜光催化机理探究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 TiO_2与钠钒青铜的复合及其光催化性能 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 钒青铜的制备 |
| 5.2.2 钒青铜与TiO_2复合薄膜制备 |
| 5.2.3 光催化性能测试 |
| 5.3 样品表征 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 样品拉曼光谱分析 |
| 5.4.2 样品微观形貌分析 |
| 5.4.3 样品薄膜对亚甲基蓝染料的降解效果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介和读研期间主要科研成果 |
（5）垂直有序MxSy/TiO2全无机体相异质结结构调控与光电性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 太阳能的利用 |
| 1.3 太阳能电池 |
| 1.3.1 太阳能电池的种类 |
| 1.3.2 异质结太阳能电池的工作原理 |
| 1.3.3 太阳能电池的性能参数 |
| 1.4 二氧化钛 |
| 1.4.1 晶体结构 |
| 1.4.2 点缺陷 |
| 1.4.3 电学和光学性质 |
| 1.5 多维TiO_2纳米结构 |
| 1.5.1 零维TiO_2纳米颗粒 |
| 1.5.2 一维TiO_2纳米结构 |
| 1.5.3 二维TiO_2纳米片 |
| 1.5.4 三维TiO_2纳米结构 |
| 1.6 TiO_2基异质结研究 |
| 1.6.1 TiO_2基平面异质结 |
| 1.6.2 TiO_2基体相异质结 |
| 1.7 本论文研究意义及内容 |
| 1.7.1 本论文研究意义 |
| 1.7.2 本论文主要研究内容 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 实验原材料和试剂 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 材料制备 |
| 2.3.1 电化学阳极氧化法 |
| 2.3.2 旋涂法 |
| 2.3.3 水热法 |
| 2.3.4 连续离子层吸附与反应法 |
| 2.3.5 离子交换法 |
| 2.4 材料表征 |
| 3 阴离子对M_xS_y/TiO_2纳米管体相异质结的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 阴离子对体相异质结结构的影响 |
| 3.3.2 阴离子对体相异质结电学性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 TiO_2纳米棒结构调控对M_xS_y/TiO_2异质结光电性能影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 TiO_2纳米棒结构调控 |
| 4.3.2 M_xS_y/Ti O2体相异质结光电性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 ZnS包覆层结构调控对M_xS_y/TiO_2异质结光伏特性影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 ZnS包覆层结构调控 |
| 5.3.2 M_xS_y/Ti O2体相异质结光伏特性研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 M_xS_y离子交换动力学研究及体相异质结结构调控 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 ZnS/Ag_2S离子交换动力学研究 |
| 6.3.2 ZnS/PbS离子交换动力学研究 |
| 6.3.3 ZnS/CdS离子交换动力学研究 |
| 6.3.4 M_xS_y/ZnS/TiO_2异质结结构与电学性能研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 全文结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 论文研究不足及展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 在读期间发表的论文与研究成果 |
| B 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（6）MXenes原位衍生物、复合物的储锂及环境响应特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 MXenes层状纳米材料 |
| 1.1.1 MXenes层状纳米材料简介 |
| 1.1.2 MXenes层状纳米材料的结构 |
| 1.1.3 MXenes层状纳米材料的制备 |
| 1.1.4 MXenes层状纳米材料的复合化改性 |
| 1.1.5 MXenes层状纳米材料的原位衍生 |
| 1.2 MXenes层状纳米材料的应用 |
| 1.2.1 MXenes层状纳米材料的储锂特性及应用 |
| 1.2.2 MXenes层状纳米材料的近红外光响应特性及应用 |
| 1.2.3 MXenes及衍生物的紫外-可见光响应特性及应用 |
| 1.2.4 MXenes层状纳米材料的气体响应特性及应用 |
| 1.3 本论文的研究目的及意义 |
| 1.4 本论文的研究内容及创新点 |
| 2 MXenes负载NiCo_2O_4纳米复合材料的制备及储锂特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与设备 |
| 2.2.2 MXenes的合成 |
| 2.2.3 原位共沉淀法合成NCO/MXenes复合物 |
| 2.2.4 原位旋蒸法合成NCO/MXenes复合物 |
| 2.2.5 原位水热法合成NCO/MXenes复合物 |
| 2.2.6 超声自组装法合成NiCo_2O/Ti_3C_2T_x复合物 |
| 2.2.7 表征与分析 |
| 2.2.8 电化学性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 NCO/MXenes纳米复合物的原位共沉淀合成研究 |
| 2.3.2 NCO/MXenes纳米复合物的原位旋蒸合成研究 |
| 2.3.3 NCO/MXenes纳米复合物的原位水热合成研究 |
| 2.3.4 超声自组装构筑NiCo_2O_4/MXenes纳米复合物及储锂特性研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 MXenes改性W_(18)O_(49)纳米复合物的制备及近红外光响应特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与设备 |
| 3.2.2 溶剂热法制备W_(18)O_(49)/Ti_3C_2复合物 |
| 3.2.3 表征与分析 |
| 3.2.4 近红外光响应特性评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 溶剂热法制备W_(18)O_(49)纳米材料及NIR屏蔽特性研究 |
| 3.3.2 乙醇溶剂热制备W_(18)O_(49)/Ti_3C_2纳米复合物及NIR屏蔽特性研究 |
| 3.3.3 丙醇溶剂热制备W_(18)O_(49)/Ti_3C_2纳米复合物及NIR屏蔽特性研究 |
| 3.3.4 不同溶剂热制备W_(18)O_(49)/Ti_3C_2纳米复合物的对比研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 MXenes原位衍生N-TiO_2/Ti_3C_2的紫外-可见光响应及NO_x降解特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与设备 |
| 4.2.2 原位热氧化衍生制备TiO_2/Ti_3C_2 |
| 4.2.3 原位水热氧化衍生制备TiO_2/Ti_3C_2 |
| 4.2.4 原位热氧化-氮化衍生制备N-TiO_2/Ti_3C_2 |
| 4.2.5 表征与分析 |
| 4.2.6 NO_x降解特性测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 热氧化衍生TiO_2/Ti_3C_2的紫外-可见光响应及NO_x降解特性研究 |
| 4.3.2 水热氧化衍生TiO_2/Ti_3C_2的紫外-可见光响应及NO_x降解特性研究 |
| 4.3.3 热氧化-氮化衍生N-TiO_2/Ti_3C_2的紫外-可见光响应及NO_x降解特性研究 |
| 4.3.4 MXenes及其原位衍生物的紫外-可见光响应及NO_x降解特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 MXenes原位衍生TiCN的气体响应及H_2传感特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂与设备 |
| 5.2.2 NH_3高温氮化制备TiCN |
| 5.2.3 表征与分析 |
| 5.2.4 气体响应特性测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 MXenes原位衍生TiCN的物相及化学组成分析 |
| 5.3.2 MXenes原位衍生TiCN的形貌及结构分析 |
| 5.3.3 MXenes原位衍生TiCN的热稳定性分析 |
| 5.3.4 MXenes原位衍生TiCN的H_2响应特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 MXenes无氟碱刻蚀剥离及储锂特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 试剂与设备 |
| 6.2.2 碱辅助微水热刻蚀制备MXenes纳米带 |
| 6.2.3 表征与分析 |
| 6.2.4 电化学性能测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 无氟合成MXenes纳米带的形貌及微观结构演变规律研究 |
| 6.3.2 无氟合成MXenes纳米带的物相及结构演变规律研究 |
| 6.3.3 无氟合成MXenes纳米带的电化学性能研究 |
| 6.3.4 酸碱腐蚀剥离MXenes的表征及电化学性能对比研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及专利 |
（7）高活性晶面二氧化钛薄膜表面修饰及其光催化降解微量有机物（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 环境中微量有机物污染现状 |
| 1.1.1 水中微量有机污染物 |
| 1.1.2 室内空气中微量有机污染物 |
| 1.2 微量有机物治理方法概述 |
| 1.3 半导体光催化技术 |
| 1.3.1 半导体光催化机理 |
| 1.3.2 真空紫外光催化技术 |
| 1.4 二氧化钛光催化剂及其降解微量有机物进展 |
| 1.4.1 二氧化钛结构及晶面 |
| 1.4.2 提高二氧化钛光催化活性的方法 |
| 1.4.3 二氧化钛光催化降解微量有机物研究进展 |
| 1.5 微量有机物降解难点 |
| 1.6 多孔二氧化钛及研究进展 |
| 1.7 贵金属单原子修饰催化剂及研究进展 |
| 1.7.1 贵金属单原子修饰催化剂 |
| 1.7.2 贵金属单原子修饰催化剂的特点 |
| 1.7.3 贵金属单原子修饰催化剂的应用 |
| 1.8 研究背景、意义及内容 |
| 1.8.1 研究背景及意义 |
| 1.8.2 研究内容 |
| 1.8.3 技术路线 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 实验试剂和仪器设备 |
| 2.1.1 主要原料和试剂 |
| 2.1.2 实验仪器设备 |
| 2.2 催化剂表面修饰方法 |
| 2.2.1 高活性晶面TiO_2 薄膜纳米孔修饰 |
| 2.2.2 纳米孔高活性晶面TiO_2 薄膜Pt单原子修饰 |
| 2.3 催化剂表征 |
| 2.3.1 场发射扫描电子显微镜(FESEM) |
| 2.3.2 高分辨透射电子显微镜(HRTEM) |
| 2.3.3 高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(HADDF-STEM) |
| 2.3.4 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.5 激光共聚焦拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.6 物理吸附:氪气吸附-脱附分析(BET) |
| 2.3.7 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.8 化学元素分析(ICP-MS) |
| 2.3.9 X射线吸收谱(XAS) |
| 2.3.10 电化学工作站 |
| 2.3.11 热重-在线质谱联用(TG/DTA-MS) |
| 2.4 光催化降解水中MCs的性能测试方法 |
| 2.4.1 静态实验 |
| 2.4.2 动态实验 |
| 2.4.3 止痛灵浓度分析测试方法 |
| 2.5 光催化降解气相中MCs的性能测试方法 |
| 2.5.1 动态光催化降解气相MCs |
| 2.5.2 光催化空气净化器设计制作及应用测试评价 |
| 2.5.3 气相VOCs分析测试方法 |
| 第3章 高活性晶面TiO_2 薄膜的纳米孔修饰 |
| 3.1 纳米孔高活性晶面TiO_2 薄膜的表征 |
| 3.1.1 纳米孔高活性晶面TiO_2 薄膜的形貌 |
| 3.1.2 纳米孔高活性晶面TiO_2 薄膜的晶相 |
| 3.1.3 纳米孔高活性晶面TiO_2 薄膜的元素化学态 |
| 3.1.4 纳米孔高活性晶面TiO_2 薄膜的光电流响应 |
| 3.2 高活性晶面TiO_2 薄膜纳米孔修饰的条件优化 |
| 3.2.1 草酸预处理的影响 |
| 3.2.2 水/异丙醇体积比的影响 |
| 3.2.3 水热反应时间的影响 |
| 3.2.4 水热反应温度的影响 |
| 3.2.5 HF酸浓度的影响 |
| 3.3 表面纳米孔的形成机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 纳米孔高活性晶面TiO_2 薄膜光催化降解水中低浓度止痛灵 |
| 4.1 静态光催化降解水中低浓度止痛灵 |
| 4.1.1 UV光照下降解止痛灵效果及动力学分析 |
| 4.1.2 纳米孔高活性晶面TiO_2 薄膜化学稳定性研究 |
| 4.2 动态光催化降解水中低浓度止痛灵 |
| 4.2.1 水质对催化剂动态光催化性能的影响 |
| 4.2.2 催化剂与灯间距对动态光催化性能的影响 |
| 4.2.3 UV光照下动态降解水中低浓度止痛灵 |
| 4.2.4 VUV光照下动态降解水中低浓度止痛灵 |
| 4.2.5 纳米孔高活性晶面TiO_2 薄膜动态长期稳定性研究 |
| 4.2.6 不同催化剂动态光催化性能对比 |
| 4.3 纳米孔高活性晶面TiO_2 薄膜光催化反应机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 纳米孔高活性晶面TiO_2 薄膜光催化降解气相低浓度VOCs |
| 5.1 VUV光照下动态降解气相低浓度甲苯 |
| 5.2 VUV-PCO空气净化器降解室内VOCs的性能研究 |
| 5.2.1 间歇运行条件下对实际房间内甲醛的去除效果 |
| 5.2.2 间歇运行条件下对实际房间中其他VOCs的净化效果 |
| 5.2.3 连续运行条件下对实际房间中甲醛和VOCs的净化效果 |
| 5.3 VUV-PCO空气净化器的优点分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 纳米孔高活性晶面TiO_2 薄膜Pt单原子修饰及其光催化性能研究 |
| 6.1 Pt单原子修饰纳米孔TiO_2 薄膜的表征 |
| 6.1.1 Pt单原子修饰纳米孔TiO_2 薄膜的形貌 |
| 6.1.2 Pt单原子修饰纳米孔TiO_2 薄膜的晶相 |
| 6.1.3 Pt单原子修饰纳米孔TiO_2 薄膜的元素化学态 |
| 6.1.4 Pt单原子修饰纳米孔TiO_2 薄膜的XAS测试 |
| 6.2 Pt单原子修饰纳米孔TiO_2 薄膜光催化降解气相低浓度甲苯 |
| 6.2.1 VUV光照下Pt单原子修饰催化剂动态降解甲苯性能 |
| 6.2.2 UV光照下Pt单原子修饰催化剂动态降解甲苯性能 |
| 6.3 Pt单原子修饰纳米孔TiO_2 薄膜光催化降解水中低浓度止痛灵 |
| 6.3.1 Pt单原子修饰催化剂静态降解止痛灵性能 |
| 6.3.2 Pt单原子修饰催化剂动态降解止痛灵性能 |
| 6.4 Pt单原子修饰纳米孔TiO_2 薄膜光催化反应机理 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点及意义 |
| 7.3 存在的问题及今后工作的建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）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 |
（9）聚苯胺纳米复合氨气敏感薄膜制备及特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 气体传感器的简介与发展趋势 |
| 1.3 聚苯胺氨气传感器 |
| 1.4 聚苯胺复合材料氨气传感器的研究概述 |
| 1.4.1 聚苯胺-金属复合材料NH_3传感器 |
| 1.4.2 聚苯胺-金属氧化物复合材料NH_3传感器 |
| 1.4.3 聚苯胺-碳纳米材料复合材料NH_3传感器 |
| 1.5 论文选题依据及主要研究工作 |
| 第二章 基本原理与实验分析方法 |
| 2.1 电阻式薄膜型气体传感器 |
| 2.1.1 简介与工作原理 |
| 2.1.2 叉指电极设计原理与制备工艺 |
| 2.2 气体敏感薄膜制备工艺 |
| 2.2.1 自组装-原位聚合法 |
| 2.2.2 旋涂法 |
| 2.2.3 气喷法 |
| 2.2.4 真空热蒸发法 |
| 2.3 气体传感器性能测试系统 |
| 2.4 气体传感器性能评价 |
| 2.5 气体敏感薄膜主要分析表征方法 |
| 2.5.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.5.2 傅立叶变换红外光谱(FTIR) |
| 2.5.3 紫外-可见吸收光谱(UV-vis) |
| 2.5.4 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.5.5 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.5.6 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.5.7 原子力显微镜(AFM) |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 PANI-TiO_2-Au复合薄膜氨气传感器制备与特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与仪器 |
| 3.3 PANI-TiO_2-Au复合薄膜NH_3传感器的制备 |
| 3.3.1 基片清洗 |
| 3.3.2 Au纳米棒水分散液的制备 |
| 3.3.3 PANI-TiO_2-Au复合薄膜的制备 |
| 3.4 PANI-TiO_2-Au复合薄膜的表征与分析 |
| 3.4.1 Au纳米棒的表征与分析 |
| 3.4.2 复合薄膜的形貌与结构分析 |
| 3.4.3 复合薄膜的光谱分析 |
| 3.5 PANI-TiO_2-Au复合薄膜NH_3传感器的敏感特性研究 |
| 3.5.1 NH_3敏感特性对比研究 |
| 3.5.2 PANI-TiO_2-Au复合薄膜传感器其它NH_3敏感特性研究 |
| 3.5.3 湿度对PANI-TiO_2-Au复合薄膜NH_3传感器的影响 |
| 3.6 PANI-TiO_2-Au复合薄膜NH_3传感器的敏感机理 |
| 3.7 柔性PANI-TiO_2-Au复合薄膜NH_3传感器 |
| 3.7.1 柔性PANI-TiO_2-Au复合薄膜NH_3传感器的制备 |
| 3.7.2 薄膜形貌的表征与分析 |
| 3.7.3 NH_3敏感特性研究 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 柔性PANI-CeO_2复合薄膜氨气传感器制备与特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与仪器 |
| 4.3 柔性PANI-CeO_2复合薄膜NH_3传感器的制备 |
| 4.4 PANI-CeO_2复合薄膜的表征与分析 |
| 4.4.1 薄膜形貌与结构分析 |
| 4.4.2 薄膜光谱分析 |
| 4.4.3 薄膜XPS能谱分析 |
| 4.5 柔性PANI-CeO_2复合薄膜NH_3传感器敏感特性研究 |
| 4.5.1 NH_3敏感特性对比研究 |
| 4.5.2 PANI-CeO_2复合薄膜传感器其它NH_3敏感特性研究 |
| 4.6 柔性PANI-CeO_2复合薄膜NH_3传感器的敏感机理 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 柔性PANI-CeO_2-Au复合薄膜传感器制备及呼出氨气敏感特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及仪器 |
| 5.3 柔性PANI-CeO_2-Au复合薄膜传感器的制备 |
| 5.4 PANI-CeO_2-Au复合薄膜的表征与分析 |
| 5.4.1 SEM薄膜形貌分析 |
| 5.4.2 UV-vis吸收光谱分析 |
| 5.5 柔性PANI-CeO_2-Au复合薄膜传感器呼出NH_3敏感特性研究 |
| 5.5.1 呼出NH_3敏感特性对比研究 |
| 5.5.2 PANI-CeO_2-Au复合薄膜传感器其它NH_3敏感特性研究 |
| 5.5.3 不同环境中PANI-CeO_2-Au复合薄膜传感器NH_3敏感特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 柔性PANI-Au@rGO复合薄膜传感器制备及呼出氨气敏感特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料及仪器 |
| 6.3 柔性PANI-Au@rGO复合薄膜传感器的制备 |
| 6.4 PANI-Au@rGO复合薄膜的表征与分析 |
| 6.4.1 薄膜形貌与结构分析 |
| 6.4.2 薄膜光谱分析 |
| 6.4.3 薄膜XPS能谱分析 |
| 6.5 柔性PANI-Au@rGO复合薄膜传感器呼出NH_3敏感特性研究 |
| 6.5.1 呼出NH_3敏感特性对比研究 |
| 6.5.2 PANI-Au@rGO复合薄膜传感器其它NH_3敏感特性研究 |
| 6.5.3 不同环境中PANI-Au@rGO复合薄膜传感器NH_3敏感特性 |
| 6.5.4 PANI-Au@rGO复合薄膜传感器NH_3敏感机理 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 柔性透气性PANI-WS_2复合薄膜传感器制备及呼出氨气敏感特性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验材料及仪器 |
| 7.3 柔性透气性PANI-WS_2复合薄膜传感器的制备 |
| 7.4 PANI-WS_2复合薄膜的表征与分析 |
| 7.4.1 SEM薄膜形貌分析 |
| 7.4.2 UV-vis吸收光谱分析 |
| 7.5 柔性透气性PANI-WS_2复合薄膜传感器呼出NH_3敏感特性研究 |
| 7.5.1 呼出NH_3敏感特性对比研究 |
| 7.5.2 PANI-WS_2复合薄膜传感器其它NH_3敏感特性研究 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 论文主要工作总结 |
| 8.2 论文创新点 |
| 8.3 前景展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（10）三氧化钨晶体调控木材表面颜色及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 木材表面WO_3改性及其构想 |
| 1.3.1 木材表面功能改良研究进展 |
| 1.3.2 木材表面颜色研究进展 |
| 1.3.3 WO_3光致变色材料研究 |
| 1.3.4 WO_3复合TiO_2/SiO_2光催化性能研究 |
| 1.3.5 WO_3木材表面改性构想 |
| 1.4 研究内容方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容与方法 |
| 1.4.2 研究技术路线 |
| 1.5 研究的创新点 |
| 2 材料表征和性能测试方法 |
| 2.1 材料 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.1.3 实验设备 |
| 2.2 表征方法 |
| 2.2.1 电子显微镜分析 |
| 2.2.2 X射线衍射仪分析 |
| 2.2.3 红外光谱分析 |
| 2.2.4 材色视觉物理量分析 |
| 2.2.5 光致变色色差分析 |
| 2.2.6 热稳定性分析 |
| 2.2.7 抗紫外老化分析 |
| 2.2.8 疏水性分析 |
| 2.2.9 光降解甲醛性能分析 |
| 3 溶剂热合成木材表面WO_3修饰层性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 不同温度条件对溶剂热木材表面WO_3修饰影响实验 |
| 3.2.2 不同时间条件木材表面WO_3修饰材色影响实验 |
| 3.2.3 表面活性剂对木材表面WO_3修饰性能影响性实验 |
| 3.2.4 低能态温度条件对WO_3修饰层形貌控制实验 |
| 3.3 WO_3修饰层的形貌、元素、物相及官能团分析 |
| 3.3.1 不同制备条件对形貌影响及控制 |
| 3.3.2 修饰层元素分析 |
| 3.3.3 修饰层物相结构分析 |
| 3.3.4 不同反应条件修饰层官能团分析 |
| 3.3.5 实验原理及修饰机理 |
| 3.4 热稳定性分析 |
| 3.5 材色特征及光致变色性能 |
| 3.5.1 材色特征 |
| 3.5.2 光致变色特征 |
| 3.5.3 染色及变色机理 |
| 3.6 疏水性能 |
| 3.6.1 制备与测试 |
| 3.6.2 疏水性分析 |
| 3.7 抗紫外光老化性能 |
| 3.7.1 抗紫外光老化样品制备与检测实验 |
| 3.7.2 抗紫外光老化性能分析 |
| 3.8 光催化去除甲醛性能 |
| 3.8.1 光催化去除甲醛样本制备与检测实验 |
| 3.8.2 光催化去除甲醛性能分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 TiO_2掺杂对木材表面WO_3修饰功能促进性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 木材表面WO_3/TiO_2修饰实验 |
| 4.2.1 木材表面溶剂热法低温合成TiO_2修饰实验 |
| 4.2.2 不同浓度共混制备木材表面WO_3/TiO_2修饰实验 |
| 4.2.3 不同温度制备木材表面WO_3/TiO_2修饰实验 |
| 4.3 木材表面WO_3/TiO_2修饰结果与结论 |
| 4.3.1 表面元素分析 |
| 4.3.2 微观形貌分析 |
| 4.3.3 晶相结构分析 |
| 4.3.4 官能团分析 |
| 4.3.5 热稳定性分析 |
| 4.3.6 制备原理 |
| 4.4 木材颜色调节及光致变色性能 |
| 4.4.1 木材颜色调节 |
| 4.4.2 光致变色性能 |
| 4.5 疏水性能 |
| 4.5.1 疏水性样品制备与测试 |
| 4.5.2 样品疏水性分析 |
| 4.6 抗紫外光老化性能 |
| 4.6.1 抗紫外光老化样品制备与检测实验 |
| 4.6.2 抗紫外光老化性能分析 |
| 4.7 光催化去除甲醛性能 |
| 4.7.1 光催化去除甲醛样本制备与检测实验 |
| 4.7.2 光催化去除甲醛性能分析 |
| 4.8 光催化机理 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 SiO_2掺杂对木材WO_3修饰颜色及性能影响性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 木材表面WO_3/SiO_2修饰材色调节性实验 |
| 5.2.1 溶剂热木材SiO_2修饰实验 |
| 5.2.2 溶剂热木材WO_3/SiO_2复合修饰实验 |
| 5.3 WO_3/SiO_2修饰元素、结构与形貌分析 |
| 5.3.1 表面元素 |
| 5.3.2 物相结构和官能团分析 |
| 5.3.3 微观形貌 |
| 5.4 WO_3/SiO_2修饰对木材颜色和光致变色性能影响 |
| 5.4.1 木材WO_3/SiO_2元素及物相结构 |
| 5.4.2 染色及光致变色影响分析 |
| 5.5 疏水性能 |
| 5.5.1 疏水性样品制备与测试 |
| 5.5.2 疏水性能分析 |
| 5.6 抗紫外光老化性能检测与分析 |
| 5.6.1 抗紫外光老化样品制备与检测实验 |
| 5.6.2 染色及光致变色影响分析 |
| 5.7 光催化去除甲醛性能检测与分析 |
| 5.7.1 光催化降解甲醛样本制备与检测实验 |
| 5.7.2 光催化去除甲醛性能分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、连续片状纳米TiO_2薄膜的制备和表征(英文)（论文参考文献）
- [1]改性二氧化钛降解水体中青霉素效能及机制研究[D]. 王珅. 东北林业大学, 2021(09)
- [2]铜铁矿CuGaO2光催化材料的制备与性能研究[D]. 赵庆盟. 昆明理工大学, 2020(05)
- [3]TiO2光催化薄膜制备及其污水净化系统设计[D]. 闫建成. 天津科技大学, 2020(08)
- [4]二氧化钛及其复合薄膜的液相法制备和性能研究[D]. 李解. 安徽建筑大学, 2020(01)
- [5]垂直有序MxSy/TiO2全无机体相异质结结构调控与光电性能研究[D]. 赵小丽. 重庆大学, 2019(01)
- [6]MXenes原位衍生物、复合物的储锂及环境响应特性研究[D]. 张彪. 陕西科技大学, 2019(01)
- [7]高活性晶面二氧化钛薄膜表面修饰及其光催化降解微量有机物[D]. 徐同舟. 中国地质大学(北京), 2019(02)
- [8]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)
- [9]聚苯胺纳米复合氨气敏感薄膜制备及特性研究[D]. 刘春华. 电子科技大学, 2019(01)
- [10]三氧化钨晶体调控木材表面颜色及性能研究[D]. 孙明磊. 东北林业大学, 2019