一、Preparation of Photocatalytic TiO_2 and TiO_2-SiO_2 Particles and Application to Degradation of Trace Organics in Aqueous Solution（论文文献综述）
吴晓栋,宋梓豪,王伟,崔艺,黄舜天,严文倩,马悦程,赵一帆,黄龙金,李博雅,林本兰,崔升,沈晓冬[1]（2020）在《气凝胶材料的研究进展》文中提出气凝胶材料是一种由纳米粒子或聚合物分子链组成的具备三维纳米结构的多孔材料,具有低密度、高孔隙率、高孔体积和高比表面积等结构特点,显现出优异的光、热、声、电和力学等特性,在航空航天、石油化工、环境保护、建筑保温、能量储存与转化等领域具有广泛的应用价值。迄今为止,气凝胶的种类已由最初的SiO2气凝胶发展到了具有特定功能的各类新型气凝胶,从而有效拓宽了气凝胶的应用范围。气凝胶材料通常采用溶胶-凝胶、老化、溶剂置换并结合超临界干燥、冷冻干燥或常压干燥等过程制备。气凝胶材料按照组成可以分为单组分气凝胶和多组分气凝胶,其中单组分气凝胶主要包括氧化物气凝胶、碳化物气凝胶、氮化物气凝胶、石墨烯气凝胶（GA）、量子点气凝胶、聚合物基有机气凝胶、生物质基有机及C气凝胶和其他种类气凝胶,而多组分气凝胶由两种及以上单组分气凝胶构成或者由纤维、晶须、纳米管等作为增强体所形成的气凝胶复合材料。本文主要介绍各类单组分及其复合气凝胶材料的制备方法及其在隔热、吸附、催化、储能转化和生物医用等领域的应用,对近年来气凝胶在制备及应用方面所取得的突破性进展进行了综述。同时也指出在基础研究方面亟需通过理论计算和实验研究相结合,实现气凝胶网络结构生长调控、表面组成及化学结构调控和高温组织结构稳定性调控;在功能型气凝胶材料开发方面,通过反应机制深入研究气凝胶材料结构和性能关联,实现高性能的多功能型气凝胶材料突破性进展;在规模化应用方面,寻找成本低廉的前驱体原料和降低气凝胶干燥成本是气凝胶产业化进程长远发展的关键。
刘琪铭[2]（2020）在《环糊精改性二氧化钛材料对水中BPA等污染物的光催化去除》文中指出水中的药物、抗生素、环境干扰素等有机污染物对人类生活的影响日益增加,迫切需要对其进行高效去除。相较于传统的物理法和生物法处理技术,化学法在去除水中有机污染物方面具有显着的优势,这其中,光催化技术在水环境治理方面表现出巨大潜力。但由于TiO2的电子-空穴复合率高、纳米级TiO2粒径过小不易分离等缺陷,导致TiO2光催化法在水处理中的实际应用受到了制约。本论文针对TiO2存在的问题,以工业纳米级TiO2（P25）为基础材料,采用水热法制备了TiO2纳米管材料,并考察了不同改性方式对TiO2材料光催化能力的影响。（1）采用水热合成法制备了具有中空结构的TiO2纳米管材料（TNT）。通过控制反应温度、反应时间、物料比例,制备了形貌可控、性质稳定的TNT材料,并且其相较于P25更易于从水溶液中进行分离。（2）制备了羧甲基-β-环糊精（CM-β-CD）改性的P25材料（CM-β-CD-P25）。在1 h内,CM-β-CD-P25可以将初始浓度为20 mg/L的双酚A（BPA）、双酚S（BPS）、卡马西平（CBZ）、2,4-二氯酚（2,4-DCP）、扑热息痛（4-AP）、苯酚（Phenol）、磺胺（SA）,分别去除 91.6%、97.6%、100%、91.0%、99.5%、71.9%以及 97.1%。同时,采用光沉积法制备Au-P25,对同样的有机微污染物进行降解,发现Au-P25的光化学性质明显劣于CM-β-CD-P25。另外,通过自由基捕获、电子顺磁实验等,辅以LC-MS技术,探明CM-β-CD-P25的光催化降解机制为:紫外光激发P25产生电子后,电子攻击水分子生成.OH,并用以攻击污染物。其中,CD一方面加速电子传输速率,另一方面提供了疏水性空腔,通过捕获有机污染物,可以更有效地利用光催化产生的活性氧物质。（3）制备了 CM-β-CD改性的TNT材料（CM-β-CD-TNT）。其在2.5 h内,可以将初始浓度为20 mg/L的双酚A（BPA）、双酚S（BPS）、卡马西平（CBZ）、2,4-二氯酚（2,4-DCP）、扑热息痛（4-AP）、苯酚（Phenol）、磺胺（SA）,分别去除 96.0%、99.7%、96.1%、97.5%、97.3%、91.4%以及97.0%。对比TNT改性前后的光电流、材料电阻抗等,发现CM-β-CD对TNT表面电子传输速率具有明显的提升作用。另外,通过自由基捕获、电子顺磁等方法,并辅以低溶解氧条件下、改性TNT材料的自由基捕获实验,提出TNT与P25光催化作用机理的区别:在TNT光氧化系统中,紫外激发TNT产生的电子会优先攻击材料介孔气泡,产生·O2-用以攻击污染物。在TNT体系中,CD不仅加速电子传输速率,捕获有机污染物,还起到了包结疏水性气泡的作用。
汪瑜[3]（2020）在《周丛生物联合UCPs-TiO2去除水中四环素研究》文中研究表明四环素（TC）由于具有造价低、广谱抗菌等诸多特点,在医药、农业和畜牧业中被大量使用,其环境残留所引发的污染问题也受到大量关注。由于四环素的分子结构特点,单一的微生物或光催化处理措施在实际水处理过程中效果不佳。充分利用微生物和光催化处理技术的优势,构建新型的四环素降解耦合技术并阐明其降解机制,是提高污水四环素降解效率的关键。本论文针对目前相关技术在废水四环素处理过程中的降解效率低、条件要求高等限制因素,制备了由上转换磷光粉驱动的复合材料（UCPs-TiO2）,研究了周丛生物与复合材料对四环素耦合降解机制,并成功构建了基于复合材料与周丛生物的光生物反应器,实现了对污水中四环素的稳定、高效去除。主要研究结果如下:（1）制备了由上转换材料驱动的光催化复合材料（UCPs-TiO2）,明确了周丛生物联合UCPs-TiO2对TC的去除机制。通过制备基底为Y2SiO5掺有Pr3+,Li+的上转换荧光粉（UCPs）来改性光催化剂TiO2,成功制备出光催化复合材料UCPs-TiO2,进一步的性能测试表明该材料在可见光下显示出良好的光催化性能。进一步将UCPs-TiO2与广泛用于废水处理的周丛生物结合,构建了 UCPs-TiO2与周丛生物对TC的耦合去除体系。在可见光条件下,周丛生物与UCPs-TiO2耦合体系对TC的去除率达到82.1%,比仅在周丛生物处理的去除率高35.2%,表明与UCPs-TiO2耦合能够大幅提高微生物处理措施对TC的降解效果。周丛生物的细胞外聚合物质（EPS）在耦合系统中TC的光催化降解中起着重要作用,低浓度EPS（10mg/L）可以通过充当电子传递介质来促进UCPs-TiO2产生羟基自由基,从而加速TC的光催化过程,显着提高了 TC的去除率（p<0.05）。然而,高浓度的EPS（80 mg/L）会通过消耗自由基来降低TC的去除率。（2）从生物学角度揭示了周丛生物在耦合体系去除四环素过程中对胁迫的响应机制。周丛生物能够通过分泌EPS抵御TC胁迫,但在耦合体系中周丛生物EPS含量显着降低,主要是由于UCPs-TiO2在可见光下产生的自由基会消耗EPS中蛋白质。周丛生物在TC-UCPs-TiO2复合作用下能够保持较好的生理活性,通过增强自身光合活性和超氧化物歧化酶（SOD）活性水平响应TC和UCPs-TiO2的暴露。在TC-UCPs-TiO2中,周丛生物为了适应环境,其群落结构也发生调整,形成的新的群落其对TC-UCPs-TiO2胁迫的适应能力更强。不仅如此,TC-UCPs-TiO2中周丛生物的抗性基因表达水平较低,表明其能在有效在降低水体中四环素含量的同时抑制抗性基因的表达,减少抗性基因转移的风险。因此,在与UCPs-TiO2耦合去除TC过程中,周丛生物通过其生理生态水平的响应,能够较好的适应胁迫,维持耦合体系的稳定、持续运行。（3）构建Biofilm-UCPs-TiO2光生物反应器,研究该反应器对含TC污水的净化效果。光生物反应器能显着降低水体中的TC含量,水力停留时间（HRT）和TC初始浓度对反应器的去除效率具有显着影响,随着HRT的增加其去除效率也在升高,当HRT增加为12小时时其去除效率达到85.86±2.12%（TC初始浓度5ppm）并维持稳定,而随着TC浓度的升高反应器的去除效率降低,其适合处理TC浓度较低（<10ppm）的污水。优化后Biofilm-UCPs-TiO2的光生物反应器在去除TC的同时能够同步去除氮、磷和COD等多种污染,尤其对废水中的磷有很好的去除效果。周丛生物在反应器中的四环素抗性基因表达程度不高,有利于控制抗生素抗性基因（ARG）水平转移引起的环境风险。群落分析表明光生物反应器中周丛生物群落组成发生显着变化,并证明了反应器中的周丛生物群落结构由UCPs-TiO2和TC共同影响。这项研究不仅提供了一种利用周丛生物与上转换光催化材料耦合高效去除废水中四环素的新方法,也进一步阐明了微生物聚集体与光催化过程的耦合机制,为实现废水中四环素高效、绿色、低成本的降解提供了新的思路,同时也为微生物-光催化技术在环境领域的发展和应用提供了理论支撑。
刘恒[4]（2020）在《固定化光催化剂涂层的制备及其对有机污染物降解性能的研究》文中研究指明环境污染问题已经成为阻碍人类文明向前发展的一个世界性难题,如何有效解决这一问题并达到可持续发展的目的,成为科研人员的首要任务。半导体光催化技术近些年来被认为是有效并且没有二次污染的环境友好型处理方法。TiO2以低成本、低毒性以及具有优异的紫外吸收能力成为光催化领域的研究热点。以TiO2为代表的粉末型半导体光催化剂在紫外光照下表现出优异的去除污染物性能。然而在实际有机废水处理中,粉末型光催化剂若不经过滤回收就进行排放会造成达标废水对水生环境的二次污染。固定化光催化剂材料例如光催化涂层负载于一些硬性材料（例如浮石、玻璃）表面可以有效的解决过滤催化剂的问题。有鉴于此,本文以PDMS-SiO2杂化材料为光催化剂回收体,将光催化剂（TiO2、Cs@TiO2和BiPO4）分别嵌入PDMS-SiO2杂化材料形成光催化涂层,并负载于浮石、玻璃等载体表面以实现对水体中有机污染物的持续去除,省去了过滤催化剂这一步骤。采用了不同的表征手段对光催化剂涂层的成分、晶型、形貌、热稳定性和疏水性进行了分析。同时探究了工艺参数对光催化性能的影响、光催化涂层的循环催化稳定性,以及对光催化反应过程中的主要活性基团也进行了探讨。本文的主要研究内容如下:（1）以商业化TiO2（P25）作为光催化剂,通过溶胶凝胶法获得了无开裂PDMS-SiO2-TiO2光催化涂层,并将PDMS-SiO2-TiO2光催化涂层负载于不同的载体（浮石、麦饭石、玻璃纤维）。与麦饭石、玻璃纤维作为载体相比,以浮石为载体的PDMS-SiO2-TiO2光催化涂层展现出最佳的紫外光催化性能,实现了金橙Ⅱ（AO7,20 mg/L）在12 h内98%的降解。此外,经过五次紫外光催化循环之后（每次光照6 h）,PDMS-SiO2-TiO2光催化涂层对AO7的去除效率仍能达到90%以上。在紫外光照下探究了 PDMS-SiO2-TiO2光催化涂层对实际废水的COD去除效果,结果发现PDMS-SiO2-TiO2光催化涂层对实际废水COD的去除率为65%,比空白实验组提高了 23%。接触角测试表明PDMS-SiO2-TiO2光催化涂层具有高接触角（101°）,因此具有较高的疏水性。（2）通过水热煅烧法制备了壳聚糖掺杂的TiO2（Cs@TiO2）,在可见光下探究了不同温度下（200℃、300℃、400℃、500℃和 600℃）煅烧的 Cs@TiO2对亚甲基蓝（MB）的光催化降解性能,结果表明300℃煅烧的Cs@TiO2（Cs@TiO2-300）具有对MB最佳的吸附效率和光催化降解效率。因此,采用Cs@TiO2-300作为光催化涂层中的可见光催化剂,通过溶胶凝胶法获得无开裂PDMS-SiO2-Cs@TiO2光催化涂层。将光催化涂层负载于浮石表面,探究了模拟太阳光下PDMS-SiO2-Cs@TiO2光催化涂层对MB的去除效率。结果表明,相比PDMS-SiO2-TiO2涂层（对 MB 的去除效率为34%）,PDMS-SiO2-Cs@TiO2光催化涂层对MB具有更高的去除效率为59%,这主要归因于Cs@TiO2对可见光的吸收能力。通过DRS、XPS等表征技术发现壳聚糖的掺杂降低了原始TiO2的禁带宽度并提高了光吸收范围。光催化循环测试以及接触角测试表明了 Cs@TiO2稳定地复合在PDMS-SiO2杂化材料里形成了无开裂光催化涂层。（3）以溴氧化铋为Bi源,通过溶胶凝胶辅助沉淀法制备了无开裂PDMS-SiO2-BiPO4光催化涂层。将光催化涂层负载于高硼硅酸盐玻璃表面,探究了 BiPO4的质量分数对PDMS-SiO2-BiPO4紫外光催化降解MB的影响。结果表明,当BiPO4质量分数为18wt%时,PDMS-SiO2-BiPO4光催化涂层具有对MB最高的降解效率,其相应的一级动力学常数为PDMS-SiO2-TiO2涂层的2.2倍。ESEM-EDX和XRD表征结果发现单斜晶BiPO4颗粒沉积在PDMS-SiO2-BiPO4涂层表面,并包裹着一层PDMS-SiO2杂化材料,有效阻止了 BiPO4颗粒的脱落。无机离子（NO3-,SO42-,Cl-,H2PO4-,HCO3-,Na+,Ca2+,Mg2+,NH4+和 Al3+）的添加对PDMS-SiO2-BiPO4光催化涂层去除MB存在抑制作用,这归因于无机离子对·OH自由基的捕获和对染料分子的竞争吸附作用。通过自由基清除实验发现·OH及·O2-为紫外下PDMS-SiO2-BiPO4光催化涂层表面的主要自由基。
张瑾[5]（2020）在《多孔柔性TiO2-SiO2纳米纤维膜的结构调控及其性能研究》文中指出无机氧化物纳米纤维的结构调控及机械性能改善是目前研究的一个热点也是难点。由于纳米纤维的内部结构对材料性能有着至关重要的影响,因此目前具有多孔内部结构的无机氧化物纳米纤维已经有所制备,如中空纤维和“莲藕状”纤维等。具有多孔内部结构的纳米纤维有着较大的比表面积、更多的活性位点,丰富的内部空间以及更多异质界面,这些特性对材料的物化性能意义重大。多孔无机氧化物已经被广泛用于锂电池的电极材料,太阳能电池的光电极,光催化剂,传感器,药物缓释及组织工程等诸多领域。目前制备中空及“莲藕状”无机氧化物纳米纤维的方法主要有同轴静电纺（多流体静电纺）,硬模板法,控制加热过程的方法及微乳液静电纺丝法等。众多方法中,同轴静电纺（多流体静电纺）需要错综复杂的纺丝喷头,并且芯层溶剂的选择及纺丝过程中参数控制难度较大,纤维结构不稳定,不具有普遍适用性,硬模板法过程复杂且耗能,控制加热过程的方法不常见且不适用于制备复合无机氧化物纤维,与这些方法相比,微乳液静电纺为单针头静电纺,不需要特殊结构的喷丝头,简单易行,通用高效,可在煅烧后制备长度为几厘米的纳米纤维,因此得到广泛关注。TiO2因其储量丰富,价格低廉,无毒,环境友好,良好的抗化学和光腐蚀性,强大的氧化活性等诸多优点在众多无机氧化物中脱颖而出。SiO2因其良好的导热性,较高的强度,较大的比表面积,优异的热稳定性和耐化学性也已受到广泛关注。然而,无机氧化物纳米纤维膜的脆性是其致命的缺陷,改善无机氧化物纳米纤维膜的机械性能对于扩展其应用范围及提高其应用性能意义重大而深远。本文通过微乳液静电纺的方法制备了具有中空及“莲藕状”结构的TiO2及SiO2纳米纤维,通过改变前驱体溶液组成调控纤维内部结构,深入探讨微乳液静电纺对无机氧化物纳米纤维内部结构的调控机理,并将其应用于不同的领域,研究丰富的内部结构是否明显提高材料的应用性能。在此基础上,改善纤维膜的脆性,制备柔性无机氧化物纳米纤维膜,提高其应用性能。具体研究如下:（1）采用微乳液静电纺结合煅烧的方法制备了“莲藕状”TiO2纳米纤维,并通过调控前驱体溶液中连续相钛酸四正丁酯（TBT）与分散相石蜡油的比例调控纳米纤维的内部结构,将其作为锂离子电池的负极材料,探究纤维内部结构的变化对锂离子电池电化学性能的影响。结果表明纤维内部的孔为沿纤维轴向分布的通道结构,并且随着钛酸四正丁酯与石蜡油比例的增加,纤维内部的通道数逐渐增加,比表面积逐渐增大,电化学性能相比实心TiO2纳米纤维明显提高,显示了作为锂电负极材料的巨大潜力。（2）为了进一步调控TiO2纳米纤维的内部结构,确定采用微乳液静电纺能否制备中空纳米纤维,通过微乳液静电纺与煅烧的方法制备了中空TiO2纳米纤维,并将其分别在500,700,900°C的条件下煅烧,制得具有不同晶型的TiO2纳米纤维,探究其作为光催化剂光催化降解亚甲基蓝的性能。结果表明TiO2纳米纤维不仅具有中空结构,而且纤维壁上存在丰富的介孔结构,比起实心TiO2纳米纤维光催化性能显着提升,主要是由于较大的比表面积可以提供更多的活性位点,并且有利于提高电子-空穴的分离效率。（3）为了探究微乳液静电纺是否具有普遍适用性,以及其调控规律是否一致,通过微乳液静电纺的方法制备了“莲藕状”SiO2纳米纤维,并通过改变前驱体溶液中连续相正硅酸四乙酯（TEOs）与分散相石蜡油的比例调控SiO2纳米纤维内部结构,将其作为相变材料的支撑材料吸附五元脂肪酸制得定型相变材料。结果表明微乳液静电纺的方法具有普遍适用性,并且随着正硅酸四乙酯与石蜡油比例的减小,SiO2纤维内部通道数逐渐减少,其调控规律与TiO2纳米纤维一致,SiO2纳米纤维的比表面积也逐渐减小,其定型相变材料的热焓值降低。（4）上述制备的SiO2纳米纤维膜机械性能差,具有明显的脆性,限制了其广泛应用,制备柔软的SiO2纳米纤维膜迫在眉睫。因此结合微乳液静电纺的方法制备了具有一定柔软性的中空结构的SiO2纳米纤维,将其作为相变材料的支撑材料吸附五元脂肪酸制得定型相变材料。结果表明所制备的纳米纤维膜具有一定的柔韧性,经过一系列的折叠之后纤维没有明显折痕,并且定型相变材料的热焓值相比于上述SiO2纤维膜略有提高。（5）前两章所制备的TiO2纳米纤维机械性能较差,通过SiO2掺杂TiO2改善TiO2纳米纤维膜的机械性能已被证实为一种行之有效的方法。因此本文通过微乳液静电纺制备了具有介孔、“莲藕状”及中空等不同结构的柔性TiO2/SiO2复合纳米纤维膜,通过改变石蜡油的添加量调节连续相与分散相的比例进而调控纤维内部结构,并将其应用于染料吸附。结果表明随着石蜡油含量的增加,纤维内部经历了从介孔,“莲藕状”到中空结构的变化,其比表面积均在500 m2·g-1之上,显示了优异的吸附性能,并且TiO2/SiO2纳米纤维膜展示了良好的柔韧性。
任天宇[6]（2020）在《SiO2微球表面处理对制备SiO2-TiO2复合光催化剂及其性能的影响》文中指出二氧化钛（TiO2）是应用领域最为广泛的典型半导体光催化材料。将纳米TiO2负载于载体表面是解决其颗粒团聚和再利用难等制约问题的重要途径,其中以SiO2作为载体具有一定优势和发展前景。以提高SiO2的载体功能、实现资源的高效利用为目的,本文以工业电熔法生产二氧化锆的副产物无定形SiO2微球为原料,对其进行表面处理。以处理后的SiO2微球为载体制备负载纳米TiO2复合光催化剂,并对其性能进行了深入研究。采用NaOH刻蚀、Na2SiO3水解沉积和NaAlO2水解沉积三种方式对SiO2微球进行了表面处理,分别获得SiO2（NaOH）、SiO2（Na2SiO3）和SiO2（NaAlO2）三种处理产物。经表面处理后,SiO2微球表面杂质减少、形貌较为光滑、表面羟基数量从处理前的0.38个/nm2分别增加至0.93、1.64和0.86个/nm2,这为提升SiO2负载纳米TiO2复合光催化剂的性能奠定了基础。分别以SiO2（NaOH）、SiO2（Na2SiO3）和SiO2（NaAlO2）为载体,对溶胶-凝胶法制备负载纳米TiO2复合光催化剂进行了研究。所得复合光催化剂对甲基橙溶液均具有较强的降解能力,并显着优于未经表面处理SiO2微球负载TiO2后的产物,降解效率大小为SiO2（Na2SiO3）-TiO2>SiO2（NaOH）-TiO2>SiO2（NaAlO2）-TiO2>SiO2（None）-TiO2。其中,最佳负载条件下所得SiO2（Na2SiO3）-TiO2紫外光照30 min对甲基橙的降解率达到98.91%,40 min降解率可达100%。对经过表面处理的SiO2微球负载纳米TiO2后所得复合光催化剂的结构、形貌及复合机理进行了研究。表明复合光催化剂以TiO2颗粒附着于SiO2微球表面为特征,TiO2为锐钛矿相,SiO2的表面处理导致TiO2颗粒粒径显着降低,平均晶粒尺寸14.8 nm,最小颗粒尺寸12 nm。SiO2微球与纳米TiO2间以Si-O-Ti键结合。UV-Vis DRS与PL表明,纳米TiO2与表面处理后SiO2微球载体的负载未显着改变其禁带宽度,但却抑制了光生电子-空穴间的复合。研究了SiO2（NaOH）-TiO2与SiO2（Na2SiO3）-TiO2降解甲基橙过程的动力学。表明二者符合L-H模型,反应速率常数kLH分别为0.50和0.47 mg·L-1·min-1,表观吸附平衡常数K分别为0.17和0.68 L·mg-1。
陈一凡[7]（2020）在《TiO2@SiO2复合材料的光催化与抗菌性能及其机理的研究》文中提出近几十年来,有机污染物在废水中的不断增加和细菌等微生物的大量滋生对生态环境和人们的身体健康构成了巨大威胁,同时细菌在死亡后留下的细菌残骸还会释放出引起伤寒、霍乱等疾病的内毒素物质,进而引发二次污染。因此,如何在降解废水中有机污染物的同时杀灭有害微生物成为当代科学研究的热点。由此,光催化作为一种简单、高效的有机物催化氧化技术且兼具抗菌作用而得到迅速发展。众所周知,TiO2因其绿色环保、无二次污染、性质稳定、制备简单和价格低廉等优异特性成为光催化技术中应用最广泛的半导体催化剂,但仍然存在纳米粒子易团聚、表面区域小、光生电子-空穴对重组快、吸附性能差等缺陷,并会降低其光催化活性,进而影响有机污染物的降解效果及抗菌效果。为了弥补这些缺陷,通过负载技术来获得高活性的TiO2光催化型抗菌材料是有效的方法之一。本文利用具有稳定物化性质、高热稳定性、大比表面积等优异特性的微米级介孔SiO2作为载体,将纳米TiO2负载至SiO2载体上得到一种新型的复合光催化型抗菌材料,这样不仅可以解决TiO2颗粒易团聚、吸附性能差等缺陷,同时有效地提高了光催化降解有机污染物的效率及抗菌的效果。本文通过溶胶凝胶法首先制得载体SiO2,接着采用水解法制得TiO2@SiO2复合材料。通过SEM、EDS、XRD、XPS、FTIR、BET和粒度分析等检测手段来表征所制备的光催化型抗菌复合材料。选用甲基橙（Methyl Orange,MO）模拟有机污染物,高压汞灯作为UVA紫外光光源,通过光催化降解甲基橙溶液来考察TiO2@SiO2复合材料的光催化性能;选用大肠杆菌（E.coli）作为菌源,同时采用UVA紫外灯和普通日光灯作为光源,通过平板涂布法研究TiO2@SiO2复合材料对大肠杆菌的抗菌效果。实验结果显示,TiO2摩尔添加量为4.4%时制备得到的TiO2@SiO2复合材料其性能最佳,在UVA紫外光照射3 h条件下,甲基橙溶液的降解率达到100%,且复合材料的抗菌率达到99.3%。此外,在可见光照射3 h条件下,4.4%-TiO2@SiO2复合材料也表现出良好的抗菌性能,其抗菌率可达90.5%。通过对复合材料的检测分析结果可知,TiO2成功地被负载到微米级SiO2上,并且锐钛矿相TiO2与无定形载体SiO2之间通过形成的Ti-O-Si键相连,此化学键的存在有效地提高了TiO2@SiO2复合材料的光催化活性。另外,通过紫外-可见吸收光谱、FTIR、LC-MS等检测手段考察了甲基橙溶液在降解过程中甲基橙分子的官能团变化情况,推导出TiO2@SiO2复合材料的光催化降解机理;通过活性氧（Reactive Oxygen Species,ROS）自由基的荧光检测和大肠杆菌形态变化的SEM检测来探讨TiO2@SiO2复合材料的抗菌机理。机理探究结果表明,TiO2@SiO2复合材料在光照条件下能产生大量的活性氧自由基,在有机物降解过程中,活性氧自由基会攻击有机大分子使其降解为有机小分子,而这些有机小分子会被进一步降解,最终被矿化为H2O、CO2、硝酸根、硫酸根等无机物;在抗菌过程中,活性氧自由基会进入细菌体内对细菌细胞造成氧化损伤导致细胞内部结构被破坏,最终造成细菌的死亡。
高丽坤[8]（2020）在《生物质基多元复合半导体材料的制备及其多功能特性的研究》文中研究指明光催化作为解决能源和环境问题的理想、有效的方法之一,制备新型高效的光催化材料是当前研究的热点。结合习总书记提出“中国梦”后人们对人居环境“绿色梦”的追求及本学科木材科学的研究,以天然可再生的生物质材料（木材、木粉及蝶翅）为基质,负载无机微纳米材料,构建绿色化、功能化、舒适化的生物质基复合材料。生物质材料的特殊多层次结构,如木材的多孔结构、蝶翅的鳞片结构,以及其组成成分中富含羟基、氨基等具有吸附作用的基团,是无机微纳米粒子成核及生长的位点,因此,通过简单的水热合成和银镜反应,将生物质的优势与具有特殊功能的无机材料完美结合。基于木材的实际应用,进一步通过表面低表面能物质改性处理,可改善木材的固有缺陷,提高木材表面的超疏水、超双疏性能,同时无机微纳米粒子赋予了木材抑菌、光催化降解、负氧离子释放及气体传感等多功能特性。通过煅烧处理,将生物质材料中富含的非金属元素碳掺杂入无机半导体材料中,复制生物质模板的结构,并通过碳掺杂提高半导体材料的结构特征,得到新型高效的生物质衍生碳掺杂的半导体气敏材料。本论文的主要研究内容及结论总结为以下几点:（1）以低温水热合成法和低表面能物质氟硅烷修饰,得到超疏水TiO2/木材。低温水热制备的TiO2微球在木材表面分布均匀且致密,同时两步法构建的超疏水木材表面的水接触角达到152.9°。经强酸、高温、高湿及紫外照射的恶劣条件中的耐久性实验后,超疏水TiO2/木材保持优异的超疏水性;（2）通过水热合成和银镜反应,以木材为基质,构建出微纳米Ag/TiO2/木材复合材料,并经过氟硅烷FAS-17处理后,得到超疏水Ag/TiO2/木材。经光催化性能研究,超疏水Ag/TiO2/木材在可见光照射下对苯酚的降解展现出优异的催化活性,优于单纯TiO2负载的木材。同时,超疏水Ag/TiO2/木材的水接触角达到153.2°,在木材产品的自清洁应用中起着至关重要的作用。Ag纳米粒子赋予了木材在大肠杆菌和金黄色葡萄球菌中具有抑菌性能。因而,得到一种超疏水、抑菌和良好的光催化降解有机污染物的多功能型的Ag/TiO2/木材复合材料,极大地促进了改性的木材在光催化、自清洁、抑菌方面的应用;（3）通过两步水热合成法,制备了 TiO2/Cu2O/木材复合材料,并对其做进一步表面修饰,得到超双疏TiO2/Cu2O/木材,水接触角和油接触角分别达到158.6°和154.3°。经紫外光照射负氧离子释放性能研究可知,超双疏TiO2/Cu2O/木材释放负氧离子的性能显着提升,这归因于np异质结的阶梯式的能带结构,促使Cu2O上产生的光生电子被TiO2中Ti4+离子捕获,从而促进Ti4+离子被还原成Ti3+离子,Ti3+离子的存在提高了样品的光催化活性,使其在紫外光照射下释放负氧离子的量达到“新鲜空气”的标准。同时释放的负氧离子具有杀菌性能,得到的超双疏TiO2/Cu2O/木材对大肠杆菌具有抑菌性。因此,得到一种具有超双疏、抑菌和释放负氧离子的多功能型无机纳米/木材复合材料;（4）以木粉为模板,通过两步水热合成法及煅烧后处理制备了木质基WO3/TiO2光催化剂。其中木粉充当碳基质,使得通过煅烧处理制备的木质基WO3/TiO2光催化剂具有较高的比表面积和更加致密的形貌特征,为光催化提供了更多的活性位点。该方法制得的木质基WO3/TiO2光催化剂在紫外光和可见光下降解有机染料的性能优异,且可回收再利用;（5）以木粉为模板,水热生长Bi2WO6半导体材料,通过煅烧处理,得到生物质衍生C掺杂Bi2WO6半导体材料。碳的掺杂改善了材料的结构特征,赋予其较高的比表面积和较大的孔体积。同时在气敏响应性测试中,此新型C/Bi2WO6气敏材料对含羰基的丙酮、乙酸和乙酸乙酯气体呈现出较强的响应性;（6）以巴黎凤尾蝶蝶翅为模板,通过简单的水热合成和煅烧,制备生物质衍生C/TiO2复合材料,在合成过程中控制产物的晶体结构和形貌,并控制生物质衍生碳的掺杂量。成功仿生蝶翅类蜂窝状的多孔结构,并使其具有较高的比表面积和较小的晶粒尺寸。在模拟密闭环境中气体持续泄露的实验中,将制备的C/TiO2同时用作气体传感器和光催化剂。将光催化与气体传感相结合,一方面光催化可对气敏传感系统起到保护作用,另一方面据推导出的关系式,利用气敏响应值可估算出光降解后密闭环境中残留气体的浓度。
吴鹏宏[9]（2020）在《TiO2-SiO2体系超材料的制备及其光催化性能》文中认为二氧化钛（TiO2）是重要的无机功能材料之一,其与SiO2的复合有助于得到多种形貌的TiO2-SiO2复合材料。在光催化领域,TiO2-SiO2复合材料形成的钛硅复合界面结构能有效提升钛硅复合光催化材料的性能。但是,由于TiO2其自身的结构、性质导致其对光的利用率较低,限制了其光催化作用。目前,制备出具备有不同复合类型方式的TiO2-SiO2复合材料使其具备有一定的结构特性是改善其光催化性能的有效途径之一。另一方面,光子晶体因其特殊的形貌特征具备有干涉光子运动行为的特点,将其特殊的结构引入光催化材料,可有效提高光的吸收利用,从而提高其光催化性能。本文以光子晶体结构为基础开展研究,通过以聚苯乙烯胶体光子晶体为模板,采用溶胶填充制备得到SiO2反蛋白石结构薄膜,并以三氯化钛为钛源、十二烷基硫酸钠为添加剂、去离子水为溶剂,结合水热法,成功制备了SiO2-TiO2异质复合结构薄膜;采用溶胶-凝胶法得到了 TiO2-SiO2复合前驱体,并以聚苯乙烯胶体光子晶体为模板制备了 TiO2-SiO2反蛋白石结构;通过以SiO2反蛋白石结构为骨架,结合溶胶-凝胶法制备得到SiO2反蛋白石框架@TiO2-SiO2复合结构。采用多种测试手段对样品的微观形貌、晶相结构、漫反射光谱等进行表征,并使用罗丹明B（RhB）为模拟污染物,模拟真实环境下光催化剂降解污染物的过程,对其光催化性能进行表征及机理分析。研究探索了不同工艺因素对SiO2-TiO2异质复合结构薄膜光催化性能的影响;分析了不同聚苯乙烯光子晶体模板、煅烧温度等因素对TiO2-SiO2反蛋白石结构光催化性能的影响规律;研究了反蛋白石结构孔径、煅烧温度等因素对SiO2反蛋白石框架@TiO2-SiO2复合结构光催化性能的影响;并针对不同体系材料的光催化机理进行了探索。主要结果如下:（1）将SiO2反蛋白石结构薄膜与水热法相结合,成功制备出了具备有不同形貌特征的SiO2-TiO2异质复合结构薄膜。通过控制反应条件,探索了异质复合结构薄膜的生成过程。当水热温度为180℃、水热时间为2 h时,制备出的样品在紫外灯照射30 min后,在少量TiO2作用下实现对Rh B的降解达到88.22%。其光催化性能的提高得益于生长得到的凹型多孔结构,该形貌有效促进了反应物质的交换并提高了薄膜对光的利用率。（2）通过控制聚苯乙烯微球的制备温度,制备得到具备有不同粒径的胶体微球,并结合溶胶-凝胶法制备得了具有不同孔径大小的TiO2-SiO2反蛋白石结构粉体。TiO2-SiO2与反蛋白石结构光子晶体的结合,有效改善了 TiO2-SiO2复合粉体的团聚现象,增加了其对空间结构的利用率。当TiO2-SiO2反蛋白石结构的孔径大小处在130 nm～190 nm之间时,其粉体的光催化性能得到有效提高,而当孔径过小时,强度降低不易于构筑反蛋白石结构,同时其理论光子带隙位置与其电子带隙不匹配,导致其光催化性能降低。（3）以SiO2反蛋白石结构为骨架,结合溶胶-凝胶法成功得到了具备有良好的吸附性能和良好的催化性能的SiO2反蛋白石框架@TiO2-SiO2复合结构。通过控制SiO2反蛋白石结构孔径大小以及煅烧温度、时间等因素,能够得到具备有良好三维有序多孔结构的复合产物,通过将吸附性能突出的SiO2与具备有良好光催化性能的TiO2-SiO2结合,得到的产物同时具备了这两种材料的优势之处,大大加快污染物的降解效率,另外结合反蛋白结构可以有效降低粉体的团聚现象,并且提高样品对光的利用率。
易川[10]（2019）在《钛基催化剂活性强化微观机制及其对双氯芬酸降解性能的研究》文中认为近年来,药物与个人护理品（Pharmaceutical and Personal Care Products,PPCPs）不断在水环境中被检出,虽然PPCPs大多以痕量水平存在于水体中,但因其环境持久性、生物累积性和生物毒性,可能造成环境风险,因此有效处理PPCPs的技术研发迫在眉睫。本研究采用非金属元素S掺杂改性TiO2,并将S-TiO2分别与氧化石墨烯（graphene oxide,GO）和多孔石墨相氮化碳（p-g-C3N4）复合,构建二元复合材料GO/S-TiO2和p-g-C3N4/S-TiO2,以典型PPCPs——双氯芬酸（diclofenac,DCF）为目标污染物,对所制备的材料在可见光下催化降解溶液中DCF的性能及机理进行了研究;通过密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）计算从原子水平研究改性提升TiO2催化剂可见光催化活性的微观作用机制;将p-g-C3N4/S-TiO2用于可见光催化降解实际废水中的DCF和其它难降解有机污染物,对其降解效果进行了研究。主要研究内容及所得的结论如下:以硫脲和钛酸四丁酯为前驱体,通过溶胶-凝胶-低温煅烧法制备了S掺杂TiO2（S-TiO2）,采用SEM、XRD、XPS、UV-vis DRS和VB-XPS等表征手段分析了S-TiO2的表面形貌、晶体结构、元素组成和光学性质等,并通过DFT计算,从原子水平对S掺杂提升TiO2可见光催化活性的微观机制进行了探究。结果显示,掺杂的S原子取代TiO2结构中的O原子,可在TiO2带隙中引入S 2p杂质能级,使其禁带宽度减小,提高了TiO2在可见光波段的吸收,且S-TiO2光生电子有效质量从1.35 m0降至1.16 m0,强化了电子的迁移速率,S掺杂从拓展光吸收范围和强化光生电子-空穴的分离两方面有效提升了材料的可见光催化反应活性。在可见光下催化降解溶液中DCF的过程中,S-TiO2光反应阶段速率常数(kobs)约为纯TiO2的3倍,DCF在光生空穴（h+）的主导作用下,通过加成、取代、羧化和脱氢等反应,生成了一系列中间产物,并被逐步氧化降解成小分子有机物。为了进一步提升S-TiO2的可见光催化性能,从增强催化材料的吸附性能和强化光生电子传输两种途径对S-TiO2进行改性,将GO与所制备的S-TiO2复合,构筑二元复合结构体系GO/S-TiO2,用其在可见光下催化降解溶液中的DCF,并对降解效果及反应机理进行探究。结果表明,GO复合对S-TiO2的晶型结构未产生可见影响。与S-TiO2相比,GO/S-TiO2的比表面积由278.58 m2/g增大为346.05 m2/g,禁带宽度由2.90 eV减小为2.81 eV,光电流密度有所增加。GO/S-TiO2可见光催化降解溶液中DCF的反应速率约为S-TiO2的1.3倍,且表现出良好的循环使用性能。DFT计算结果表明,GO的引入使GO/S-TiO2光生电子有效质量大幅降低至0.88 m0,强化了电子的迁移速率,有效改善了材料的光催化反应活性。为进一步增强催化剂光生电子-空穴的空间分离及其对可见光的响应,通过构建异质结结构对S-TiO2的可见光催化活性进行强化,将S-TiO2与窄带隙多孔石墨相氮化碳（p-g-C3N4）进行复合。对所制备的二元异质结结构体系p-g-C3N4/S-TiO2性能进行表征,研究了其可见光催化降解DCF的效能及机理,并采用DFT理论计算对g-C3N4/S-TiO2的电子结构及光学特性进行微观阐述。结果表明,p-g-C3N4/S-TiO2的禁带宽度为2.41 eV,具有较好的可见光响应能力,p-g-C3N4/S-TiO2对DCF降解的kobs为0.0143 min-1,约为S-TiO2的1.7倍。光生空穴（h+）在可见光催化降解DCF过程中起主要作用,·O2-也在一定程度上参与反应。DFT计算结果显示,在g-C3N4/S-TiO2二元异质结材料中,光激发g-C3N4产生光生电子通过异质结向S-TiO2导带转移,降低了电子-空穴的复合,存在于g-C3N4价带的光生空穴和存在于S-TiO2导带的光生电子均可作用于DCF的降解,因而虽然g-C3N4/S-TiO2的电子有效质量达到3.18 m0,远高于S-TiO2的1.16 m0,但仍表现出较强的光反应活性。为了探索研究中光催化性能最优的p-g-C3N4/S-TiO2二元异质结材料在处理DCF及其它实际难降解有机废水中应用的效果和可行性,考察了无机阴离子对p-g-C3N4/S-TiO2可见光催化降解模拟废水中DCF的影响;通过在医院废水、二沉池反渗透浓水中外加DCF来研究p-g-C3N4/S-TiO2可见光催化降解实际废水中DCF的效果;并对p-g-C3N4/S-TiO2可见光催化降解医院废水、二沉池反渗透浓水及垃圾渗滤液浓水中难降解有机污染物的效果进行了评价。结果表明,废水中Cl-和SO42-等无机阴离子对p-g-C3N4/S-TiO2可见光催化降解DCF的影响较小,p-g-C3N4/S-TiO2展现出较好的耐盐性。p-g-C3N4/S-TiO2可见光催化降解医院废水和二沉池反渗透浓水中的DCF,降解率分别可达42.84%和36.93%。p-g-C3N4/S-TiO2在可见光催化下处理医院废水、二沉池反渗透浓水和垃圾渗滤液浓水,对医院废水和二沉池反渗透浓水的COD去除率分别可达35.0%和38.4%,在一定程度上将废水中的富里酸和腐殖酸类等难降解有机物氧化为可生化程度较高的芳香蛋白类物质,生物毒性也有一定程度的降低,但其对垃圾渗滤液浓水中的污染物催化降解效果较差。
二、Preparation of Photocatalytic TiO_2 and TiO_2-SiO_2 Particles and Application to Degradation of Trace Organics in Aqueous Solution（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、Preparation of Photocatalytic TiO_2 and TiO_2-SiO_2 Particles and Application to Degradation of Trace Organics in Aqueous Solution（论文提纲范文）
（1）气凝胶材料的研究进展（论文提纲范文）
| 1 氧化物及其复合气凝胶 |
| 1.1 SiO2及其复合气凝胶 |
| 1.1.1 隔热用SiO2及其复合气凝胶 |
| 1.1.2 吸附用SiO2及其复合气凝胶 |
| 1.2 TiO2及其复合气凝胶 |
| 1.2.1 光催化剂 |
| 1.2.2 抗菌剂 |
| 1.2.3 电池电极 |
| 1.3 ZrO2及其复合气凝胶 |
| 1.4 Al2O3及其复合气凝胶 |
| 2 碳化物及其复合气凝胶 |
| 2.1 SiC及其复合气凝胶 |
| 2.2 SiOC气凝胶 |
| 2.3 ZrC及其复合气凝胶 |
| 3 氮化物及其复合气凝胶 |
| 3.1 Si3N4及其复合气凝胶 |
| 3.2 BN及其复合气凝胶 |
| 3.3 C3N4及其复合气凝胶 |
| 3.4 氮化钒气凝胶 |
| 4 聚合物基有机气凝胶 |
| 4.1 聚氨酯(PU)气凝胶 |
| 4.2 聚脲(PUA)气凝胶 |
| 4.3 聚酰亚胺(PI)气凝胶 |
| 4.4 其他聚合物基气凝胶 |
| 4.4.1 间规聚苯乙烯(sPS)气凝胶 |
| 4.4.2 聚间苯二胺(PmPD)气凝胶 |
| 4.4.3 聚偏二氟乙烯(PVDF)气凝胶 |
| 4.4.4 聚酰胺(PA)气凝胶 |
| 4.4.5 聚吡咯(pPy)气凝胶 |
| 5 石墨烯气凝胶 |
| 5.1 GA制备方法 |
| 5.1.1 原位组装法 |
| 5.1.2 诱导组装法 |
| 5.1.3 模板法 |
| 5.1.4 化学交联法 |
| 5.1.5 3D打印技术 |
| 5.2 GA的应用 |
| 5.2.1 GA用作电极材料 |
| 5.2.2 GA用作吸附剂 |
| 5.2.3 GA用于传感器中 |
| 5.2.4 其他应用 |
| 6 量子点气凝胶 |
| 6.1 催化领域 |
| 6.2 在生物成像中的应用 |
| 6.3 储能电极 |
| 6.4 荧光材料 |
| 7 生物质基有机及C气凝胶 |
| 7.1 生物质基有机及C气凝胶的制备和改性处理 |
| 7.2 生物质基有机及碳气凝胶的应用领域 |
| 7.2.1 吸附领域 |
| 7.2.2 生物医学领域 |
| 7.2.3 建筑领域 |
| 7.2.4 其他领域 |
| 8 其他气凝胶 |
| 8.1 硫族气凝胶 |
| 8.2 金属气凝胶 |
| 8.3 Si单质气凝胶 |
| 8.4 钙钛矿型结构气凝胶 |
| 8.5 尖晶石型结构气凝胶 |
| 9 结语与展望 |
| 1)形成机制有待进一步研究。 |
| 2)功能型气凝胶材料的研究有待继续深入。 |
| 3)规模化生产问题还未解决。 |
（2）环糊精改性二氧化钛材料对水中BPA等污染物的光催化去除（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究现状 |
| 1.1.1 我国水资源现状 |
| 1.1.2 有机污染物分布现状 |
| 1.1.3 几种典型有机污染物 |
| 1.2 有机微污染物废水处理技术 |
| 1.2.1 生物法 |
| 1.2.2 物理法 |
| 1.2.3 化学法及光催化技术 |
| 1.3 TiO_2光催化性能及基本性质 |
| 1.3.1 TiO_2的结构与基本性质 |
| 1.3.2 TiO_2光催化过程的影响因素 |
| 1.3.3 TiO_2纳米管的制备方法及材料特性 |
| 1.4 TiO_2纳米材料的修饰和改性 |
| 1.4.1 金属及金属氧化物 |
| 1.4.2 非金属异质复合 |
| 1.5 主要研究内容及技术路线 |
| 1.6 课题来源 |
| 第2章 β-CD改性TiO_2材料的制备及表征方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及仪器设备 |
| 2.2.2 材料合成 |
| 2.2.3 改性TiO_2纳米材料的光催化活性测试 |
| 2.3 材料表征及污染物分析方法 |
| 2.3.1 改性TiO_2纳米材料的表征 |
| 2.3.2 污染物分析方法 |
| 2.4 实验结果 |
| 2.4.1 TNT材料制备步骤的优化 |
| 2.4.2 Au及CM-β-CD改性P25的质量比优化 |
| 2.4.3 CM-β-CD改性TNT的质量比优化 |
| 2.5 TNT材料的形成机理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 改性P25材料性质及其光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 改性P25材料的表征 |
| 3.2.1 改性P25材料特性 |
| 3.2.2 改性P25的光电化学性质 |
| 3.3 改性P25材料的光催化性能 |
| 3.3.1 改性P25对有机污染物的催化性能验证 |
| 3.3.2 光催化机理 |
| 3.3.3 可重复性测试 |
| 3.3.4 污染物降解途径 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 β-CD-TNT材料性质及其光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CM-β-CD- TNT材料的表征 |
| 4.3 CM-β-CD-TNT材料的光催化性能 |
| 4.3.1 改性TNT对有机污染物的吸附性能验证 |
| 4.3.2 改性TNT对有机污染物的光催化性能验证 |
| 4.3.3 光催化机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士学位期间学术论文发表情况 |
（3）周丛生物联合UCPs-TiO2去除水中四环素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 水体中四环素来源、性质和危害 |
| 1.3 四环素废水处理技术 |
| 1.4 微生物联合光催化法降解四环素 |
| 1.4.1 二氧化钛及其对四环素的处理研究 |
| 1.4.2 上转换材料结合二氧化钛(UCPs-TiO_2) |
| 1.4.3 微生物与光催化耦合降解四环素 |
| 1.5 研究目的、内容和路线 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第2章 周丛生物联合UCPs-TiO_2对水体中四环素的去除效果及其机制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 UCPs-TiO_2的制备和表征 |
| 2.2.2 周丛生物的培养 |
| 2.2.3 周丛生物联合UCPs-TiO_2对四环素的去除 |
| 2.2.4 EPS对周丛生物联合UCPs-TiO_2去除四环素的影响 |
| 2.2.5 数据分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 UCPs-TiO_2的表征 |
| 2.3.2 Biofilms-UCPs-TiO_2对四环素的去除 |
| 2.3.3 Biofilms-UCPs-TiO_2降解四环的中间产物 |
| 2.3.4 EPS对Biofilms-UCPs-TiO_2去除TC的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 周丛生物在耦合体系去除四环素过程中的生理生态响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 试验设置 |
| 3.2.2 EPS含量 |
| 3.2.3 F_0值 |
| 3.2.4 超氧化物歧化酶 |
| 3.2.5 抗性基因 |
| 3.2.6 群落组成 |
| 3.2.7 数据分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 周丛生物EPS的变化 |
| 3.3.2 F_0值 |
| 3.3.3 超氧化物歧化酶 |
| 3.3.4 抗生素抗性基因 |
| 3.3.5 群落组成 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Biofilms-UCPs-TiO_2光生物反应器的构建及运行 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 光生物反应器及处理流程 |
| 4.2.2 周丛生物驯化 |
| 4.2.3 光生物反应器运行 |
| 4.2.4 水质净化能力 |
| 4.2.5 抗性基因 |
| 4.2.6 群落组成 |
| 4.2.7 数据分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 水力停留时间对光生物反应器去除TC的影响 |
| 4.3.2 不同TC初始浓度下光生物反应器的去除能力 |
| 4.3.3 光生物反应器对水质的净化能力 |
| 4.3.4 光生物反应器中的抗性基因 |
| 4.3.5 群落组成 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 本研究创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）固定化光催化剂涂层的制备及其对有机污染物降解性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 有机污染废水概述 |
| 1.2 半导体光催化技术 |
| 1.2.1 引言 |
| 1.2.2 半导体光催化原理 |
| 1.3 影响半导体光催化性能主要因素 |
| 1.3.1 能带结构 |
| 1.3.2 晶格缺陷 |
| 1.3.3 亲疏水性 |
| 1.3.4 光催化系统反应条件 |
| 1.4 半导体光催化主要存在的问题 |
| 1.4.1 光催化量子效率低 |
| 1.4.2 光利用率低 |
| 1.4.3 粉末光催化剂回收困难 |
| 1.5 光催化剂载体和光催化反应器 |
| 1.6 本论文的构想 |
| 1.6.1 研究目的和意义 |
| 1.6.2 研究目标和内容 |
| 第2章 PDMS-SiO_2-TiO_2光催化涂层的制备及其紫外去除水体中有机污染物的特性研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料和方法 |
| 2.2.1 实验仪器 |
| 2.2.2 实验材料 |
| 2.2.3 材料制备 |
| 2.2.4 材料表征 |
| 2.2.5 紫外光催化活性测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 PDMS-SiO_2-TiO_2表征 |
| 2.3.2 PDMS-SiO_2-TiO_2在不同载体的光催化效率 |
| 2.3.3 PDMS-SiO_2-TiO_2的循环稳定性 |
| 2.3.4 PDMS-SiO_2-TiO_2处理实际染料废水 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 PDMS-SiO_2-Cs@TiO_2光催化涂层的制备及其模拟太阳光去除水体中有机污染物的特性研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验材料和方法 |
| 3.2.1 实验仪器 |
| 3.2.2 实验材料 |
| 3.2.3 材料制备 |
| 3.2.4 材料表征 |
| 3.2.5 可见光及模拟太阳光催化活性测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Cs@TiO_2可见光光催化性能 |
| 3.3.2 PDMS-SiO_2-Cs@TiO_2模拟太阳光光催化性能及循环稳定性 |
| 3.3.3 PDMS-SiO_2-Cs@TiO_2及Cs@TiO_2表征 |
| 3.3.4 PDMS-SiO_2-Cs@TiO_2光催化涂层疏水性和形貌 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 PDMS-SiO_2-BiPO_4光催化涂层的制备及其紫外去除水体中有机污染物的特性研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料和方法 |
| 4.2.1 实验仪器 |
| 4.2.2 实验材料 |
| 4.2.3 材料制备 |
| 4.2.4 材料表征 |
| 4.2.5 紫外光催化活性测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 PDMS-SiO_2-BiPO_4表征 |
| 4.3.2 PDMS-SiO_2-BiPO_4紫外光催化性能 |
| 4.3.3 PDMS-SiO_2-BiPO_4疏水性及循环稳定性 |
| 4.3.4 无机阴离子对PDMS-SiO_2-BiPO_4降解MB的影响 |
| 4.3.5 无机阳离子对PDMS-SiO_2-BiPO_4降解MB的影响 |
| 4.3.6 PDMS-SiO_2-BiPO_4对MB的去除机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 进一步工作的方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和专利 |
（5）多孔柔性TiO2-SiO2纳米纤维膜的结构调控及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 “莲藕状”纳米纤维的优势与应用 |
| 1.1.1 “莲藕状”纳米纤维的优势 |
| 1.1.2 “莲藕状”纳米纤维的广泛应用 |
| 1.2 中空及“莲藕状”纳米纤维的制备方法 |
| 1.2.1 同轴及多流体静电纺 |
| 1.2.2 微乳液静电纺 |
| 1.2.3 硬模板法 |
| 1.2.4 加热过程 |
| 1.2.5 各种方法的利与弊 |
| 1.3 微乳液静电纺丝技术的研究进展 |
| 1.3.1 乳液静电纺在功能性材料封装方面的研究进展 |
| 1.3.2 乳液静电纺在多孔结构制备方面的研究进展 |
| 1.4 TiO_2及SiO_2 纳米纤维的优势与应用 |
| 1.4.1 TiO_2纳米纤维的优势与应用 |
| 1.4.2 SiO_2纳米纤维的优势与应用 |
| 1.5 柔性无机氧化物纳米纤维膜的研究意义 |
| 1.5.1 柔性SiO_2纳米纤维膜的研究现状 |
| 1.5.2 柔性TiO_2纳米纤维膜的研究现状 |
| 1.5.3 柔性复合无机氧化物纳米纤维膜的研究现状 |
| 1.6 本论文的研究意义及主要内容 |
| 1.6.1 本课题的研究意义 |
| 1.6.2 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 微乳液静电纺“莲藕状”TiO_2纳米纤维的制备及作为锂电负极材料性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料与实验仪器 |
| 2.2.2 “莲藕状”TiO_2纳米纤维的制备 |
| 2.2.3 实心TiO_2纳米纤维的制备 |
| 2.2.4 复合纳米纤维及“莲藕状”TiO_2纳米纤维的形貌结构表征 |
| 2.2.5 电池组装与电化学性能分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 TGA结果分析 |
| 2.3.2 XRD结果分析 |
| 2.3.3 纤维形貌及结构分析 |
| 2.3.4 TiO_2纳米纤维的比表面积及孔径分析 |
| 2.3.5 电化学性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微乳液静电纺中空TiO_2纳米纤维的制备及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与实验仪器 |
| 3.2.2 中空TiO_2纳米纤维的制备 |
| 3.2.3 PVP/TiO_2 复合纳米纤维及中空TiO_2 纳米纤维的形貌结构表征 |
| 3.2.4 光催化性能研究 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PVP/TiO_2 复合纳米纤维热降解过程分析 |
| 3.3.2 纤维形貌及物象分析 |
| 3.3.3 纤维比表面积及孔径分析 |
| 3.3.4 中空TiO_2纳米纤维的光催化性能分析 |
| 3.3.5 多孔TiO_2纳米纤维增强光催化性能的机理分析 |
| 3.3.6 结构多变的TiO_2纳米纤维结构调控机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 “莲藕状”SiO_2纳米纤维的制备及作为定型相变材料基底材料的性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料与实验仪器 |
| 4.2.2 “莲藕状”SiO_2纳米纤维的制备 |
| 4.2.3 五元脂肪酸低共融物的制备 |
| 4.2.4 定型相变材料的制备 |
| 4.2.5 SiO_2纳米纤维膜及其定型相变材料的结构及性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 “莲藕状”SiO_2纳米纤维形貌表征 |
| 4.3.2 “莲藕状”SiO_2纳米纤维的组成与结构 |
| 4.3.3 “莲藕状”SiO_2基定型相变材料的形貌 |
| 4.3.4 “莲藕状”SiO_2基定型相变材料的储热性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 柔性中空SiO_2纳米纤维膜的制备及作为定型相变材料基底材料的性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料与实验仪器 |
| 5.2.2 中空SiO_2纳米纤维膜的制备 |
| 5.2.3 中空柔性SiO_2基定型相变材料的制备 |
| 5.2.4 中空柔性SiO_2及其定型相变材料的结构及性能表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 中空SiO_2纳米纤维的形貌及组成表征 |
| 5.3.2 SiO_2纳米纤维膜的柔性 |
| 5.3.3 SiO_2纳米纤维膜良好的柔性和中空结构的形成机理 |
| 5.3.4 柔性中空SiO_2纳米纤维膜基定型相变材料的形貌及热特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 微乳液静电纺“莲藕状”柔性TiO_2/SiO_2 纳米纤维膜的制备及染料吸附性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验材料与实验仪器 |
| 6.2.2 多孔TiO_2/SiO_2 纳米纤维的制备 |
| 6.2.3 染料吸附性能测试 |
| 6.2.4 TiO_2/SiO_2 纳米纤维膜及其定型相变材料的表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 “莲藕状”TiO_2/SiO_2 复合纳米纤维的形貌结构及柔软性表征 |
| 6.3.2 TiO_2/SiO_2 复合纳米纤维“莲藕状”结构及优异柔软性的形成机理分析 |
| 6.3.3 染料吸附性能研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新 |
| 7.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 :作者在攻读博士学位期间的研究成果 |
（6）SiO2微球表面处理对制备SiO2-TiO2复合光催化剂及其性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米TiO_2 的结构、性能与制备 |
| 1.2.1 TiO_2 的晶体结构与物理性质 |
| 1.2.2 TiO_2 光催化降解有机污染物的反应机理 |
| 1.2.3 纳米TiO_2 的制备方法 |
| 1.3 SiO_2 概述 |
| 1.3.1 SiO_2 的工业来源及产生过程 |
| 1.3.2 SiO_2 的结构与表面特性 |
| 1.3.3 SiO_2 的表面改性 |
| 1.4 TiO_2 在载体上的负载 |
| 1.4.1 载体的分类与选择 |
| 1.4.2 SiO_2 作为TiO_2 载体的优势 |
| 1.4.3 SiO_2 负载TiO_2 的相关研究 |
| 1.5 论文研究内容与意义 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 原料试剂与实验方法 |
| 2.1 原料与试剂 |
| 2.1.1 SiO_2 微球 |
| 2.1.2 钛酸四丁酯 |
| 2.1.3 乙酰丙酮 |
| 2.1.4 主要试剂 |
| 2.2 技术路线与仪器设备 |
| 2.2.1 技术路线 |
| 2.2.2 仪器设备 |
| 2.3 评价与表征 |
| 2.3.1 结构与成分表征 |
| 2.3.2 复合机理表征 |
| 2.3.3 光催化性能表征 |
| 第3章 SiO_2 微球表面NaOH刻蚀处理及负载纳米TiO_2 影响因素研究 |
| 3.1 SiO_2 微球表面NaOH刻蚀处理及表征 |
| 3.1.1 SiO_2(NaOH)的物相 |
| 3.1.2 SiO_2(NaOH)的形貌 |
| 3.2 SiO_2 微球溶胶-凝胶法负载纳米TiO_2 影响因素的研究 |
| 3.2.1 乙醇用量 |
| 3.2.2 乙酰丙酮用量 |
| 3.2.3 SiO_2 微球用量 |
| 3.2.4 焙烧温度 |
| 3.2.5 焙烧时间 |
| 3.3 SiO_2-TiO_2 复合方式分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 SiO_2 微球表面Na_2SiO_3、NaAlO_2 水解沉积处理及负载纳米TiO_2 的研究 |
| 4.1 SiO_2 微球表面Na_2SiO_3 水解沉积处理及对负载纳米TiO_2 的影响 |
| 4.1.1 Na_2SiO_3 用量的影响 |
| 4.1.2 水解pH的影响 |
| 4.2 SiO_2 微球表面NaAlO_2 水解沉积处理及对负载纳米TiO_2 的影响 |
| 4.2.1 NaAlO_2 用量的影响 |
| 4.2.2 SiO_2(NaAlO_2)-TiO_2 的物相 |
| 4.2.3 SiO_2(NaAlO_2) -TiO_2的SEM形貌 |
| 4.3 SiO_2 微球表面处理对负载纳米TiO_2 的影响 |
| 4.3.1 表面羟基数量的变化 |
| 4.3.2 TiO_2 粒径与载量的变化 |
| 4.3.3 SiO_2 微球表面处理在负载纳米TiO_2 中的作用 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 SiO_2-TiO_2 的性能研究与光学性质分析 |
| 5.1 SiO_2-TiO_2 的降解性能及动力学研究 |
| 5.1.1 表面处理对降解效率的影响 |
| 5.1.2 甲基橙初始浓度对降解效率的影响 |
| 5.1.3 SiO_2-TiO_2 降解甲基橙动力学常数求解 |
| 5.2 SiO_2-TiO_2 光学性质 |
| 5.2.1 紫外可见漫反射光谱分析 |
| 5.2.2 光致发光光谱分析 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 存在问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）TiO2@SiO2复合材料的光催化与抗菌性能及其机理的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 不同有机废水的污染现状 |
| 1.1.1 印染废水的污染现状 |
| 1.1.2 氮类废水的污染现状 |
| 1.1.3 其他废水的污染现状 |
| 1.2 微生物及其危害 |
| 1.3 光催化技术 |
| 1.3.1 光催化技术的起源及发展 |
| 1.3.2 光催化剂及其光催化原理 |
| 1.4 无机抗菌材料载体 |
| 1.4.1 沸石 |
| 1.4.2 活性炭 |
| 1.4.3 活性氧化铝 |
| 1.4.4 二氧化硅 |
| 1.5 论文的研究目的和研究内容 |
| 1.5.1 选题思路 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 光催化型抗菌材料的制备 |
| 2.2.1 载体SiO_2的制备 |
| 2.2.2 TiO_2@SiO_2 复合材料的制备 |
| 2.3 光催化性能检测 |
| 2.4 抗菌性能检测 |
| 2.5 活性氧(ROS)检测 |
| 2.6 细菌形貌的SEM检测 |
| 2.7 光催化型抗菌材料的结构与性能表征 |
| 2.7.1 高分辨场发射扫描电子显微镜及X射线能谱仪 |
| 2.7.2 X射线衍射仪 |
| 2.7.3 激光粒度分析仪 |
| 2.7.4 比表面及孔径分析仪 |
| 2.7.5 X射线光电子能谱仪 |
| 2.7.6 傅里叶变换红外光谱仪 |
| 2.7.7 光化学反应器 |
| 2.7.8 紫外-可见分光光度计 |
| 2.7.9 倒置荧光显微镜 |
| 2.7.10 荧光分光光度计 |
| 2.7.11 液相色谱-质谱联用仪 |
| 第三章 TiO_2@SiO_2 光催化型抗菌复合材料的制备及表征 |
| 3.1 TiO_2 添加量对TiO_2@SiO_2 复合材料性能的影响 |
| 3.1.1 光催化性能 |
| 3.1.2 抗菌性能 |
| 3.2 反应时间对TiO_2@SiO_2 复合材料性能的影响 |
| 3.3 最佳反应条件下所制备样品的表征 |
| 3.3.1 微观形貌分析 |
| 3.3.2 化学结构分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光催化降解甲基橙溶液的机理探究 |
| 4.1 光催化降解过程中甲基橙溶液的成分分析 |
| 4.1.1 紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱图分析 |
| 4.1.2 红外光谱分析 |
| 4.1.3 液质(LC-MS)分析 |
| 4.2 甲基橙(MO)溶液降解过程的推导 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 抗菌机理的探究 |
| 5.1 活性氧自由基的产生 |
| 5.1.1 荧光分光光谱图及荧光图像分析 |
| 5.1.2 细菌形貌的SEM图像分析 |
| 5.2 活性氧抗菌的机理研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）生物质基多元复合半导体材料的制备及其多功能特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化的发展 |
| 1.3 光催化材料存在的问题及发展趋势 |
| 1.4 光催化材料的修饰 |
| 1.4.1 过渡金属离子掺杂 |
| 1.4.2 贵金属沉积 |
| 1.4.3 非金属元素掺杂 |
| 1.4.4 半导体光催化剂复合 |
| 1.4.5 共掺杂 |
| 1.5 半导体光催化材料的应用 |
| 1.5.1 光催化产氢产氧 |
| 1.5.2 光催化降解 |
| 1.5.3 负氧离子释放 |
| 1.5.4 气敏传感器 |
| 1.6 木质基光催化材料的研究进展 |
| 1.6.1 国内外木质基光催化材料的研究现状 |
| 1.6.2 木质基光催化材料的制备方法 |
| 1.7 本论文的选题意义、研究内容与创新点 |
| 1.7.1 选题思路 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 1.7.3 创新点 |
| 2 超疏水TiO_2/木材复合材料的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 材料与试剂 |
| 2.2.2 TiO_2/木材复合材料的制备 |
| 2.2.3 TiO_2/木材复合材料的超疏水表面改性 |
| 2.2.4 表征方法 |
| 2.3 结果分析 |
| 2.3.1 TiO_2/木材复合材料的晶体结构 |
| 2.3.2 表面改性后TiO_2/木材复合材料的微观形貌 |
| 2.3.3 表面改性后TiO_2/木材复合材料的热分析 |
| 2.3.4 表面改性后TiO_2/木材复合材料的超疏水、耐酸、抗紫外及耐久性研究 |
| 2.3.5 超疏水表面的形成机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 超疏水、抑菌的Ag/TiO_2/木材复合材料的制备及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 材料与试剂 |
| 3.2.2 Ag/TiO_2/木材复合材料的制备 |
| 3.2.3 Ag/TiO_2/木材复合材料的表面改性 |
| 3.2.4 表征方法 |
| 3.2.5 可见光降解苯酚试验 |
| 3.2.6 抑菌实验 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 超疏水Ag/TiO_2/木材复合材料的结构表征 |
| 3.3.2 超疏水Ag/TiO_2/木材复合材料的润湿性分析 |
| 3.3.3 超疏水Ag/TiO_2/木材复合材料的抑菌性能分析 |
| 3.3.4 超疏水Ag/TiO_2/木材复合材料的光催化性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 超双疏抗菌型TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的制备及负氧离子释放的性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 材料与试剂 |
| 4.2.2 TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的制备 |
| 4.2.3 TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的表面改性 |
| 4.2.4 表征方法 |
| 4.2.5 紫外光照射释放负氧离子的测定 |
| 4.2.6 TiO_2/Cu_2O/木材的抑菌试验 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的结构表征 |
| 4.3.2 TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的润湿性分析 |
| 4.3.3 超疏水TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的负氧离子释放性能分析 |
| 4.3.4 负氧离子释放性能的机理分析 |
| 4.3.5 TiO_2/Cu_2O/木材复合材料的抗菌性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 木质基WO_3/TiO_2光催化剂的制备及其光催化降解有机染料的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 材料与试剂 |
| 5.2.2 木质基WO_3/TiO_2光催化剂的制备 |
| 5.2.3 表征方法 |
| 5.2.4 光催化性能测定 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.3.1 木质基WO_3/TiO_2光催化剂的结构表征 |
| 5.3.2 木质基WO_3/TiO_2光催化剂的比表面积及孔隙分析 |
| 5.3.3 木质基WO_3/TiO_2光催化剂的光催化性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 生物质衍生碳掺杂Bi_2WO_6的制备及气敏性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 材料与试剂 |
| 6.2.2 生物质衍生碳掺杂Bi_2WO_6的制备 |
| 6.2.3 表征方法 |
| 6.2.4 气敏元件的制备及测试 |
| 6.3 结果分析 |
| 6.3.1 生物质衍生碳掺杂Bi_2WO_6的结构表征 |
| 6.3.2 生物质衍生碳掺杂Bi_2WO_6的比表面积及孔隙分析 |
| 6.3.3 生物质衍生碳掺杂Bi_2WO_6的气敏性能分析 |
| 6.3.4 气敏性能的机理分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 仿生蝶翅结构制备生物质衍生碳掺杂TiO_2及光催化气敏系统的研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 材料与方法 |
| 7.2.1 材料与试剂 |
| 7.2.2 生物质衍生碳掺杂TiO_2的制备 |
| 7.2.3 表征方法 |
| 7.2.4 气敏元件的制备及测试 |
| 7.2.5 光催化气敏系统对挥发性有机化合物(VOC)的持久性气敏测试 |
| 7.3 结果分析 |
| 7.3.1 生物质衍生碳掺杂TiO_2的结构表征 |
| 7.3.2 生物质衍生碳掺杂TiO_2的比表面积及孔隙分析 |
| 7.3.3 生物质衍生碳掺杂TiO_2的气敏性能分析 |
| 7.3.4 生物质衍生碳掺杂TiO_2的光催化性能分析 |
| 7.3.5 机理分析 |
| 7.3.6 光催化气敏系统的持久性VOCs气敏测试 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1. 结论 |
| 2. 展望 |
| 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 |
（9）TiO2-SiO2体系超材料的制备及其光催化性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体光催化剂 |
| 1.2.1 半导体光催化剂的基本结构 |
| 1.2.2 半导体光催化剂的降解原理 |
| 1.3 TiO_2-SiO_2光催化剂 |
| 1.3.1 TiO_2-SiO_2光催化剂的制备方法 |
| 1.3.2 不同结构类型的TiO_2-SiO_2光催化剂 |
| 1.3.3 TiO_2-SiO_2光催化剂研究进展 |
| 1.4 光子晶体及其在光催化应用领域的研究进展 |
| 1.4.1 光子晶体结构 |
| 1.4.2 光子晶体的制备方法 |
| 1.4.3 光子晶体结构光催化剂的研究进展 |
| 1.5 课题研究内容与创新点 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 创新点 |
| 2 TiO_2水热复合SiO_2反蛋白石结构的制备及性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 实验样品的制备流程 |
| 2.2.3 材料的表征方法及其测试手段 |
| 2.2.4 光催化性能测试 |
| 2.3 TiO_2粉体与SiO_2-TiO_2复合薄膜的表征与讨论 |
| 2.3.1 TiO_2粉体的晶相分析及其影响因素 |
| 2.3.2 光子晶体的形貌分析 |
| 2.3.3 SiO_2-TiO_2异质复合结构薄膜的形貌分析 |
| 2.3.4 SiO_2-TiO_2异质复合结构薄膜的光催化性能分析 |
| 2.4 SiO_2-TiO_2异质复合结构薄膜的光催化机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 TiO_2-SiO_2反蛋白石结构的制备及性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 实验样品的制备流程 |
| 3.2.3 材料的表征方法及其测试手段 |
| 3.2.4 光催化性能测试 |
| 3.3 TiO_2-SiO_2复合粉体的表征及讨论 |
| 3.3.1 TiO_2-SiO_2复合粉体的晶相分析及其影响因素 |
| 3.3.2 TiO_2-SiO_2复合粉体的形貌分析及其影响因素 |
| 3.3.3 TiO_2-SiO_2复合粉体的光催化分析及其影响因素 |
| 3.4 TiO_2-SiO_2复合反蛋白石结构的表征及讨论 |
| 3.4.1 TiO_2-SiO_2复合反蛋白石结构物相表征及讨论 |
| 3.4.2 TiO_2-SiO_2复合反蛋白石结构形貌表征及讨论 |
| 3.4.3 TiO_2-SiO_2复合反蛋白石结构的光催化性能分析 |
| 3.4.4 TiO_2-SiO_2光子晶体的带隙分析 |
| 3.5 TiO_2-SiO_2反蛋白石粉体的光催化机理图 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 SiO_2反蛋白石框架@TiO_2-SiO_2复合结构的制备及性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 实验样品的制备流程 |
| 4.2.3 材料的表征方法及其测试手段 |
| 4.2.4 光催化性能测试 |
| 4.3 SiO_2反蛋白石@TiO_2-SiO_2复合结构的表征与讨论 |
| 4.3.1 SiO_2反蛋白石@TiO_2-SiO_2复合结构物相表征及分析 |
| 4.3.2 SiO_2反蛋白石@TiO_2-SiO_2复合结构形貌分析 |
| 4.3.3 紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 4.3.4 荧光光谱分析 |
| 4.3.5 光催化性能分析 |
| 4.3.6 SiO_2反蛋白石框架@TiO_2-SiO_2光子晶体的带隙分析 |
| 4.4 SiO_2反蛋白石框架@TiO_2-SiO_2粉体的光催化机理图 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文、专利 |
（10）钛基催化剂活性强化微观机制及其对双氯芬酸降解性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 PPCPs概述 |
| 1.2 PPCPs处理技术 |
| 1.3 TiO_2基光催化材料 |
| 1.4 密度泛函理论及其应用 |
| 1.5 研究目的、意义与内容 |
| 2 实验器材与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 表征分析测试方法 |
| 2.4 催化剂催化活性评价 |
| 2.5 DFT理论计算 |
| 3 S-TiO_2制备及其可见光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料制备 |
| 3.3 S-TiO_2可见光催化性能影响因素分析 |
| 3.4 S-TiO_2性能表征分析 |
| 3.5 S-TiO_2电子结构及光学特性理论计算研究 |
| 3.6 S-Ti O_2 降解DCF反应机理分析 |
| 3.7 DCF降解路径分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 GO/S-TiO_2 制备及其可见光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料制备 |
| 4.3 GO/S-TiO_2 可见光催化性能影响因素分析 |
| 4.4 GO/S-TiO_2 性能表征分析 |
| 4.5 GO/S-TiO_2 电子结构及光学特性理论计算研究 |
| 4.6 GO/S-TiO_2 降解DCF反应机理分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 制备及其可见光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料制备 |
| 5.3 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 可见光催化性能影响因素分析 |
| 5.4 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 性能表征分析 |
| 5.5 g-C_3N_4/S-TiO_2 电子结构及光学特性理论计算研究 |
| 5.6 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 可见光催化降解DCF机理分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 处理实际废水研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 分析测试方法 |
| 6.3 实际废水来源及理化性质 |
| 6.4 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 可见光催化降解实际废水中DCF |
| 6.5 p-g-C_3N_4/S-TiO_2 可见光催化降解实际废水中有机污染物 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士期间发表论文和参与课题情况 |
| 附录2 S-TiO_2 可见光催化降解DCF的中间产物 |
| 附录3 S-TiO_2 可见光催化降解DCF中间产物的碎片质谱图 |
四、Preparation of Photocatalytic TiO_2 and TiO_2-SiO_2 Particles and Application to Degradation of Trace Organics in Aqueous Solution（论文参考文献）
- [1]气凝胶材料的研究进展[J]. 吴晓栋,宋梓豪,王伟,崔艺,黄舜天,严文倩,马悦程,赵一帆,黄龙金,李博雅,林本兰,崔升,沈晓冬. 南京工业大学学报(自然科学版), 2020(04)
- [2]环糊精改性二氧化钛材料对水中BPA等污染物的光催化去除[D]. 刘琪铭. 华东理工大学, 2020
- [3]周丛生物联合UCPs-TiO2去除水中四环素研究[D]. 汪瑜. 南昌大学, 2020(01)
- [4]固定化光催化剂涂层的制备及其对有机污染物降解性能的研究[D]. 刘恒. 南昌大学, 2020
- [5]多孔柔性TiO2-SiO2纳米纤维膜的结构调控及其性能研究[D]. 张瑾. 江南大学, 2020(01)
- [6]SiO2微球表面处理对制备SiO2-TiO2复合光催化剂及其性能的影响[D]. 任天宇. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [7]TiO2@SiO2复合材料的光催化与抗菌性能及其机理的研究[D]. 陈一凡. 昆明理工大学, 2020
- [8]生物质基多元复合半导体材料的制备及其多功能特性的研究[D]. 高丽坤. 东北林业大学, 2020(01)
- [9]TiO2-SiO2体系超材料的制备及其光催化性能[D]. 吴鹏宏. 陕西科技大学, 2020(02)
- [10]钛基催化剂活性强化微观机制及其对双氯芬酸降解性能的研究[D]. 易川. 华中科技大学, 2019(01)