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1、論文分類號(hào)：２學(xué)校代碼：１０７０＆學(xué)號(hào)：１５０８００６ＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩士學(xué)位論文Ｔ＇ｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ聊臟制備’１？賺師姓名胡亞＝Ｊ：：＝＝＝ＷＪ論纖眺廁年５Ｗ＿ｌ：＿丨丨＿Ｉ—＾―＾＾＾＾―＾―——■———————＾■—■１＾—５Ｓ５Ｓ＾＾＾＾５Ｂ５５Ｂ５５ｉ■■５ＢＢ５５５５５５５ＳＳ■■國(guó)■■申請(qǐng)理學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目：TiO2納米管陣列光催化材料的制備及性能研究學(xué)科門(mén)類：理學(xué)一級(jí)學(xué)科：化學(xué)培養(yǎng)單位：化
2、學(xué)與化工學(xué)院碩士生：王曉芳導(dǎo)師：胡亞微副教授2018年5月PreparationandPhotocatalyticActivityofTiO2NanotubularArraysAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofScienceByXiaofangWangSupervisor:Prof.YaweiHuMay2018TiO2納米管陣列光催化材料的制備及性能研究摘要近年來(lái)，環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻，已經(jīng)威脅到人
3、類健康。其中有機(jī)污染物由于毒性大且生物難降解等原因被越來(lái)越多的研究者所關(guān)注。迄今為止，TiO2是最有前景的光催化劑，因?yàn)樗哂羞m當(dāng)?shù)碾娮硬ǘ谓Y(jié)構(gòu)、光穩(wěn)定性、化學(xué)惰性和商業(yè)可用性。同時(shí)TiO2光催化劑對(duì)清潔、安全、豐富的太陽(yáng)能的有效利用，為能源危機(jī)和嚴(yán)峻的環(huán)境挑戰(zhàn)提供了有希望的解決方案。但是，因其對(duì)可見(jiàn)光的利用率低、光生電子-空穴對(duì)易復(fù)合、粉末狀顆粒難回收等問(wèn)題阻礙了其實(shí)際的應(yīng)用。因此，制備一種可以利用可見(jiàn)光、光催化效率高、易回收的光催化材料是非常有必要的。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：（1）采用陽(yáng)極氧化法在鈦基體上制備TiO2納米管陣列（TiO2NTAs），并通過(guò)XRD、SEM等測(cè)試儀器對(duì)其結(jié)構(gòu)
4、和形貌進(jìn)行表征。以有機(jī)染料亞甲基藍(lán)為降解對(duì)象，研究其可見(jiàn)光下光催化性能，通過(guò)紫外-可見(jiàn)漫反射對(duì)其機(jī)理進(jìn)行解釋。結(jié)果表明，此方法制備的TiO2納米管陣列在可見(jiàn)光下具有良好的光催化活性，而一般的TiO2僅在紫外光照射下具有光催化活性。550℃所制備的TiO2納米管陣列在可見(jiàn)光照射120min后，對(duì)亞甲基藍(lán)的降解效率可達(dá)到52%，這歸結(jié)為所制備TiO2納米管陣列對(duì)可見(jiàn)光的吸收，以及高比表面積和高度有序性利于電子的傳輸，從而獲得良好的可見(jiàn)光催化活性。（2）以尿素作為g-C3N4的前驅(qū)體，通過(guò)浸漬沉積和氮?dú)獗Ｗo(hù)下高溫?zé)岱纸獾姆椒ㄖ苽鋑-C3N4/TiO2NTAs復(fù)合光催化薄膜。采用XRD、SEM、TE
5、M對(duì)復(fù)合薄膜進(jìn)行物相及形貌的表征。在可見(jiàn)光的照射下，g-C3N4/TiO2NTAs復(fù)合材料的光催化性能可以通過(guò)亞甲基藍(lán)溶液的的催化降解實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：浸漬6h的g-C3N4/TiO2NTAs樣品，在可見(jiàn)光下的光催化活性是最高的，120min內(nèi)對(duì)亞甲基藍(lán)的降解率可達(dá)73%。g-C3N4與TiO2的復(fù)合，不僅可以提高載流子的傳遞效率，也提高了對(duì)太陽(yáng)光的利用率并抑制光生電子-空穴對(duì)的復(fù)合。（3）采用連續(xù)離子層吸附反應(yīng)(SILAR)法將CdS沉積在TiO2NTAs上。采用XRD、TEM等對(duì)CdS/TiO2NTAs復(fù)合材料進(jìn)行物相及形貌的表征。在可見(jiàn)光的照射下，CdS/TiO2NTAs復(fù)合材
6、料的光催化性能可以通過(guò)亞甲基藍(lán)I溶液的的催化降解實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：可見(jiàn)光照射120min后，循環(huán)15次的CdS/TiO2NTAs復(fù)合材料對(duì)亞甲基藍(lán)的催化降解效率最高，可達(dá)51.6%。紫外-可見(jiàn)漫反射光譜顯示：與純TiO2NTAs的吸收峰相比，CdS加載到在TiO2NTAs上，其吸收帶邊發(fā)生了明顯紅移，進(jìn)一步表明CdS/TiO2NTAs復(fù)合材料具有良好的可見(jiàn)光光催化活性。最后，對(duì)CdS/TiO2NTAs復(fù)合材料增強(qiáng)光催化性能和形成的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的討論。關(guān)鍵詞：TiO2，納米管陣列，光催化活性IIPreparationandPhotocatalyticActivityofTiO2Nan
7、otubularArraysABSTRACTInrecentyears,environmentalpollutionhasbecomeincreasinglyserious,whichhasthreatenedhumanhealth.Theorganicpollutantsareconcernedbymoreandmoreresearchersduetotheirhightoxicityandnonbiode
