二氧化钛纳米管的制备、搀杂与结构优化.doc
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二氧化钛纳米管的制备、搀杂与结构优化,1.5万字39页原创作品,已通过查重系统 摘要随着工业生产的迅速发展,能源的消耗速度急剧的增加,尤其是化石燃料,大量废物不断排入自然界,使人类的生存环境日益恶化,其中水环境尤其严重。废水中还有有机污染物,其中有许多高的生物毒性且生物无法降解的物质,严重威胁到我们人类的生命健康,改善我...
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二氧化钛纳米管的制备、搀杂与结构优化
1.5万字 39页 原创作品,已通过查重系统
摘要
随着工业生产的迅速发展,能源的消耗速度急剧的增加,尤其是化石燃料,大量废物不断排入自然界,使人类的生存环境日益恶化,其中水环境尤其严重。废水中还有有机污染物,其中有许多高的生物毒性且生物无法降解的物质,严重威胁到我们人类的生命健康,改善我们的生存环境,解决水环境污染是我们目前亟待解决的重要问题。
自1972年Fujishima等从实验室首次制备出TiO2纳米管,发现TiO2纳米管光电极具有分解水的功能,自此纳米TiO2光催化技术引起了广泛的关注。利用TiO2光催化性能处理难降解污水是目前极具前途的方法,它能够对有机污染物进行光催化降解,最终使这些污染物分解为无毒、无味的CO2、H2O等一些简单的无机物。但是TiO2纳米管存在着一些缺陷比如:其禁带宽度大只能吸收紫外光,对太阳能的利用率低;受辐射后价带空穴和导带电子极易复合,导致其光催化效率低下等问题。
稀土元素是从18世纪末叶开始被人们逐渐发现的,当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土。稀土一般是以氧化物状态分离出来的,又很稀少,因而得名为稀土。稀土元素具有不完全的4f占有轨道和空的5d轨道,易产生多电子组态,有着特殊的光学性质。在TiO2改性方面受到越来越多的重视。
本文通过使用阳极氧化的方法,在氢氟酸电解液体系中制备TiO2纳米管,并在制备TiO2纳米管的基础上,在氢氟酸电解液体系中加入适量的稀土元素硝酸盐,或将已制备TiO2纳米管放入含S的溶液中进行沉积、超声,对其制备的TiO2纳米管进行掺杂改性。将掺杂过后的TiO2纳米管分别进行场发射扫描电镜分析(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和能谱分析(EDS),从而来观察其形貌、测定其厚度并对它的相和元素进行分析。最后使制备出的经过掺杂的TiO2纳米管的结构更加的优化,提高TiO2纳米管的太阳能利用率和光催化效率。
关键词:TiO2纳米管 阳极氧化 稀土元素掺杂 硫掺杂 结构优化
1.5万字 39页 原创作品,已通过查重系统
摘要
随着工业生产的迅速发展,能源的消耗速度急剧的增加,尤其是化石燃料,大量废物不断排入自然界,使人类的生存环境日益恶化,其中水环境尤其严重。废水中还有有机污染物,其中有许多高的生物毒性且生物无法降解的物质,严重威胁到我们人类的生命健康,改善我们的生存环境,解决水环境污染是我们目前亟待解决的重要问题。
自1972年Fujishima等从实验室首次制备出TiO2纳米管,发现TiO2纳米管光电极具有分解水的功能,自此纳米TiO2光催化技术引起了广泛的关注。利用TiO2光催化性能处理难降解污水是目前极具前途的方法,它能够对有机污染物进行光催化降解,最终使这些污染物分解为无毒、无味的CO2、H2O等一些简单的无机物。但是TiO2纳米管存在着一些缺陷比如:其禁带宽度大只能吸收紫外光,对太阳能的利用率低;受辐射后价带空穴和导带电子极易复合,导致其光催化效率低下等问题。
稀土元素是从18世纪末叶开始被人们逐渐发现的,当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土。稀土一般是以氧化物状态分离出来的,又很稀少,因而得名为稀土。稀土元素具有不完全的4f占有轨道和空的5d轨道,易产生多电子组态,有着特殊的光学性质。在TiO2改性方面受到越来越多的重视。
本文通过使用阳极氧化的方法,在氢氟酸电解液体系中制备TiO2纳米管,并在制备TiO2纳米管的基础上,在氢氟酸电解液体系中加入适量的稀土元素硝酸盐,或将已制备TiO2纳米管放入含S的溶液中进行沉积、超声,对其制备的TiO2纳米管进行掺杂改性。将掺杂过后的TiO2纳米管分别进行场发射扫描电镜分析(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和能谱分析(EDS),从而来观察其形貌、测定其厚度并对它的相和元素进行分析。最后使制备出的经过掺杂的TiO2纳米管的结构更加的优化,提高TiO2纳米管的太阳能利用率和光催化效率。
关键词:TiO2纳米管 阳极氧化 稀土元素掺杂 硫掺杂 结构优化