基于板钛矿TiO_2的纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

【摘要】纳米二氧化钛由于其具有高活性、稳定性、无毒性以及价格便宜等优点,一直是光催化研究领域的热点材料。其中锐钛矿相和金红石相因稳定性高,易合成,受到了广泛的研究,而板钛矿相由于稳定性较差,难合成,所以限制了对它的研究。然而有文献报道认为板钛矿相的光催化活性可能优于锐钛矿相和金红石相,所以本论文主要围绕板钛矿TiO2半导体材料的合成及改性进行了研究。主要结论如下：(1)采用溶液化学方法合成了板钛矿相Tio2类纳米棒状结构。通过系统的调节制备温度和时间,讨论了板钛矿TiO2类纳米棒的生长过程。通过详细的实验表征及光催化性能测试发现,该材料具有特殊结构及光催化活性。并且我们还研究了钛源的不同溶解方式以及溶剂的极性对板钛矿TiO2的形成及光催化性能的影响。(2)采用水热-煅烧法首次成功的合成了Cu掺杂的板钛矿TiO2纳米材料。通过对不同过渡金属(Fe、Cd、Ni、Cu)掺杂板钛矿TiO2的研究,发现无论以何种方法对板钛矿TiO2进行Fe、Cd、Ni的掺杂都会对板钛矿相造成一定的破坏,而通过增加尿素量的水热-煅烧法能够合成出Cu掺杂的板钛矿TiO2,并且在可见光下具有一定的催化活性。(3)采用水热-光照两步法构筑了ZnO2/brookiteTiO2异质结构。首先通过水热法合成出了具有特定裸露面的板钛矿TiO2纳米棒,然后利用纳米棒{201}面的强氧化性,通过光照法沉积了宽带隙的ZnO2半导体材料,最终得到了具有光催化活性高且稳定性高的ZnO2/brookiteTiO2异质结光催化剂。并且,针对光催化剂在紫外光下的激发特征及半导体之间的协同作用,提出了合理的光催化机理。
【作者】郭美辰；
【导师】李广社；
【作者基本信息】内蒙古大学，化学，2014，硕士
【关键词】板钛矿TiO2；掺杂；ZnO2；异质结构；光催化；

【参考文献】
[1]蔡杨.我国白糖期货价格发现功能的实证分析[D].云南财经大学,金融（专业学位）,2014,硕士.
[2]段小丽.富G双链寡核苷酸对氧氟沙星对映体的拆分研究[D].天津大学,生物化工,2013,硕士.
[3]章军.多功能电参数测量仪的设计[D].西安电子科技大学,信号与信息处理,2004,硕士.
[4]吴志芬,赵善伦,张学雷.黄河三角洲盐生植被与土壤盐分的相关性研究[J].植物生态学报,1994,02:184-193.
[5]苏新虹.基于Minitab软件应用的二阶填孔HDL印制板技术研究[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[6]扎米彦苏荣.中蒙两国民事执行机关设置比较研究[D].内蒙古大学,诉讼法学,2014,硕士.
[7]余思阳.光突发传送网关键技术的研究[D].北京邮电大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[8]聂祝青.Survivin和Caspase-3在结直肠癌中表达及意义[D].桂林医学院,外科学,2012,硕士.
[9]王静波.木制品加工企业安全生产标准化规范制定[D].首都经济贸易大学,安全工程（专业学位）,2013,硕士.
[10]张莉,冯大政.基于部分重设的侧抑制神经网络及其在图像分割中的应用[J].控制与决策,2012,03:464-467+472.
[11]杜婷.论《强盗新娘》中的女性存在问题[D].山西师范大学,比较文学与世界文学,2013,硕士.
[12]张鹏.双辊铸轧不锈钢薄带开裂分析与温度场和应力场的数值模拟[D].燕山大学,2014.
[13]夏咏梅.基于文本挖掘的分类与聚类技术[J].情报探索,2005,03:65-67.
[14]李得福.几类基于反应扩散方程的生物系统动力学分析[D].中北大学,应用数学,2013,硕士.
[15]崔晓兰.锂硫电池硫/碳复合正极材料的制备及其电化学性能[D].天津大学,2013.
[16]董琦楠.股权集中度对股票估值的影响研究[D].吉林大学,金融学,2013,硕士.
[17]许增福,梁静国,田晓宇.利用数据挖掘技术提高东北老工业基地企业的竞争力[J].经济师,2005,04:67-68.
[18]张胜昔.从《金匮》方现代应用信息分析看《金匮》学术的继承和发展[D].北京中医药大学,2004.
[19]石亚麋.基于视频的公交客流统计方法研究[D].重庆大学,控制科学与工程,2014,硕士.
[20]曹庆连.国际中转型枢纽陆港发展思路与策略研究[D].长安大学,物流工程与管理,2013,硕士.
[21]杨代明,鲁文安,孙桂芳,王凯.霉克星对茶饼的防腐效果的研究[J].食品与机械.2003(02)
[22]辛维娜.甘草酸二铵对博莱霉素致大鼠肺纤维化的干预作用及其机制的研究[D].吉林大学,内科学,2013,硕士.
[23]张鹏.长孢被孢霉PFY利用稻草秸秆同步糖化发酵产油脂研究[D].合肥工业大学,生物化工,2013,硕士.
[24]白燕,兴翃,周红军,李鑫,曲玲.本钢炼钢厂转炉OG自动化系统[J].冶金自动化,2003,01:66-67+74.
[25]丁言.云计算环境中虚拟机动态迁移位置选择策略研究[D].吉林大学,计算机技术,2014,硕士.
[26]周庆华.面向电子商务的数据挖掘研究与实现[D].中国人民解放军国防科学技术大学,2002.
[27]陈玉鹏.汽车用低合金钢成分设计及控轧控冷工艺的研究[D].东北大学,材料学,2010,硕士.
[28]叶冠军.盒式录音机用作JS-10A计算机外存贮器[J].冶金自动化,1981,06:52-54.
[29]马跃.中小企业人力资源管理系统的设计与开发[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[30]陈轩.DJB对非肥胖大鼠T2DM及其主动脉并发症的防治及机制研究[D].重庆医科大学,外科学,2014,博士.
[31]张蓉.功能对等视角下法律术语之英译[D].西南政法大学,外国语言学及应用语言学,2012,硕士.
[32]胡月月.一项基于语料库的英汉“给予类”双及物构式对比研究[D].安徽大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[33]钱红旭.叙事学视角下张爱玲《鹿苑长春》译本改编研究[D].四川外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[34]万洪波.大型多人在线游戏安全解决方案的设计和实现[D].复旦大学,软件工程,2012,硕士.
[35]杜春红.基于主动视觉机器人行为控制技术研究[D].河北工业大学,机械电子工程,2004,硕士.
[36]何月顺,丁秋林.计算机半结构化数据源的数据挖掘技术研究[J].哈尔滨工业大学学报,2005,10:59-61+65.
[37]袁铭虹.武汉市地方税务局税务稽查改革研究[D].华中师范大学,公共管理,2014,硕士.
[38]张华锋.肿瘤细胞来源的微颗粒介导抗肿瘤免疫应答的机制研究[D].华中科技大学,生物化学与分子生物学,2012,硕士.
[39]周晓泉.复杂边界条件下的三维紊流数值模拟研究[D].四川大学,2003.
[40]田文明.304不锈钢在3.5%NaCl溶液中的点蚀动力学研究[D].南昌航空大学,材料物理与化学,2013,硕士.
[41]王建伟.改性栲胶化学堵水技术研究及应用[D].东北石油大学,石油与天然气工程（专业学位）,2013,硕士.
[42]董淼.三种咪唑类离子液体对斑马鱼氧化胁迫及DNA损伤[D].山东农业大学,环境科学,2013,硕士.
[43]本报记者张秀娟.唐山建华突破石墨烯产业瓶颈[N].河北经济日报,2015-03-17001.
[44]陈浩.小儿肾母细胞瘤血清创伤应激相关因子的筛选与鉴定[D].郑州大学,外科学,2013,硕士.
[45]张宇.闻喜方言词汇研究[D].西北师范大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[46]张辉,徐菁,陆汝占.利用数据挖掘扩充量词名词词典的方法[J].计算机工程,2003,13:92-94.
[47]张明.工程行走作业车辆机械液压复合传动箱控制方法研究[D].长安大学,机械工程（专业学位）,2013,硕士.
[48]曹（王莹）文.“苏教版”中学语文教科书阅读练习的顺序性研究[D].苏州大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[49]徐太平.物料协同供应管理系统的研究与开发[D].广东工业大学,机械电子工程,2004,硕士.
[50]董伟.慢性低氧致肺高压大鼠肺动脉TRPC通路信号分子mRNA及随时间曲线的变化[D].福建医科大学,病理学与病理生理学,2013,硕士.