一、不同晶型的纳米二氧化钛的合成(英文)（论文文献综述）
何祥韵[1]（2021）在《光热催化CO2还原性能与选择性调控的设计与探索》文中提出目前,化学工业的快速发展严重依赖于化石燃料这一传统能源。但化石燃料属于典型的不可再生资源,其使用过程中会释放有毒气体和大量二氧化碳,进而导致一系列包括“温室效应”在内的生态环境问题。人工二氧化碳还原是一种将二氧化碳转化为高热量燃料的绿色技术,不仅可减少对不可再生能源的依赖,还能最大限度地减少化石燃料对环境的影响。近年来,光催化和热催化二氧化碳还原引起了科研人员的广泛关注,是二氧化碳还原领域的重要研究前沿。但是,该技术通常存在一些制约因素,如反应条件苛刻、催化效率低、选择性难以调控、催化剂稳定性差和反应机理不明确等问题。因此,亟需发展高效可控的二氧化碳还原方法。光热催化作为光化学和热催化途径的有机结合,是一种具有前景的二氧化碳还原技术。长期以来,人们对光热催化二氧化碳还原领域的研究主要集中于催化剂本身,包括尺寸调节、结构改善、形貌优化等方面;而对于反应条件的改良、复合体系多元组分的相互作用机制、光热性能和选择性的调控、以及光热机理的研究较少。因此,针对目前光热催化二氧化碳还原面临的问题,本论文从改善反应条件、提升光热效率和调控选择性等角度出发,进行了科学系统性的研究,并对涉及到的相关机理进行了讨论和阐述。具体研究内容如下:第一章,系统介绍了二氧化碳还原的研究背景、基本原理和现阶段常用的技术路线,指出了传统光催化和热催化二氧化碳还原面临的关键问题,阐述了新型光热技术在二氧化碳还原领域的研究进展,讨论了现阶段制约光热催化效率的主要因素。进而提出了本论文的方法策略、研究内容和选题意义。第二章,探究了 Cu/ZnO复合材料的合成及光热催化二氧化碳还原活性,并对其光热协同机理进行深入谈论。采用简单的沉淀法合成了一种Cu/ZnO纳米颗粒,实验结果表明,Cu的等离子体共振效应有效提升了二者复合之后材料的吸光能力,在常压下展现出优异的光热二氧化碳加氢性能,CO选择性高达100%,同时,该催化剂的光热性能是纯热的12.5倍,进一步的实验探索表明,这种性能提升得益于Cu/ZnO的光热协同效应,ZnO和Cu被共同激发后,产生的光生电子增强了 CO2和H2的吸附,提升反应中间体的稳定性,进而提升了催化剂整体的光能利用率和光热二氧化碳还原效率。第三章,主要探究了光强、光热温度、铜锌摩尔比和Ar/H2还原温度对Cu/ZnO光热二氧化碳还原性能和选择性的影响。研究发现,改变光强和光热温度等外界因素仅影响Cu/ZnO光热CO2还原效率,而不改变反应产物选择性,并且随着光强和光热温度的升高,CO2还原效率逐渐提升。改变铜锌摩尔比和Ar/H2还原温度会同时影响催化效率和反应产物的选择性。实验结果表明,当还原温度为300℃、铜锌摩尔比为1比1时,Cu/ZnO表现出对CO的高选择性,当还原温度为300℃、铜锌摩尔比为1比2时,Cu/ZnO表现出对CH4的高选择性。通过进一步的测试表明,产生性能差异的原因是各个样品中铜锌结合方式有所差异和铜的价态有所不同。第四章,基于晶面调控的思路,主要探究了不同晶相TiO2光热二氧化碳还原性能的差异。实验结果表明,锐钛矿相TiO2（A-TiO2）和金红石相TiO2（R-TiO2）具有显着的光热协同效应,具体表现为A-TiO2光热CO2还原的性能是热催化的18.87倍,R-TiO2在单独的光或热催化条件下不具备CO2还原的能力,而在光热条件下表现出对CO的高选择性。光能的引入对板钛矿相TiO2（B-TiO2）CO2还原能力影响不大。进一步的测试表明,A-TiO2和R-TiO2在升温过程中产生了氧空位,不仅拓宽了吸收带边,提高了光能利用率,还增强了 CO2分子的吸附和活化,进而大幅提升了催化效率。第五章,对本论文的研究内容进行总结,着重分析了本论文的创新点和不足之处,并对下一步工作进行展望。
任轶轩[2]（2021）在《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》文中进行了进一步梳理随着对二氧化钛研究的深入,人们发现二氧化钛的应用前景十分广阔,尤其在用于环境有机废水的光催化降解方面表现出很高的应用价值。纳米二氧化钛具有催化活性高、无毒害、环境友好等特点,在光催化领域拥有其它材料无可比拟的优势。近年来,研究者致力于提高二氧化钛光催化材料的性能、降低成本、负载化应用技术研究等方面的工作。本论文创新优化二氧化钛实验室制备工艺,从经济性出发,采用相对廉价易得的原料及相对简单的工艺制备性能良好的锐钛矿纳米TiO2,探索研究掺杂改性、负载改性等提高光催化性能的方法,制备磁性三元复合光催化材料,实现了光催化剂废水处理过程的循环利用。研究通过光谱分析、电镜分析、光电性能及磁性能检测等表征手段,对制备的材料进行物性表征,采用标准光催化降解探针反应表征所制得样品光催化性能,研究分析其作用机理。具体内容如下:（1）通过改进的溶胶凝胶水热法成功制备出了纳米锐钛矿型TiO2,通过多组单因素实验,确定该种方法下制备的最佳工艺参数,即前驱体加水量为3 m L,p H=6,水热温度为120℃,水热时间为18 h。该制备方法原料简单不添加模板剂或表面活性剂,实验条件温和,省去高温焙烧相变过程,且制备的样品颗粒细小均匀,光催化活性相较市售P25光催化剂有明显提高;（2）对TiO2的性能的优化改善方面,目前主要有掺杂和负载两类方法,在改进溶胶凝胶水热法基础上,以尿素为氮源,引入N原子改性纳米二氧化钛,对比分析发现改性后二氧化钛光催化剂结晶度增高、光响应范围扩大,光催化性能增强;以SSZ-13分子筛为载体,对纳米TiO2进行负载化研究,负载后的材料对废水中有机污染物具有吸附富集效果,光催化降解效率更高;（3）利用磁性颗粒在磁场环境下易于回收的特点,采用超声辅助水热法制备了磁性SSZ-13分子筛负载TiO2的三元复合光催化剂材料,磁性纳米Fe3O4的加入不会破坏分子筛的原有结构,在复合材料样品降解实验以外还增添了回收循环实验,实验结果表明,材料各成分之间通过协同作用使光催化性能提高的同时还能高效回收,平均回收率达90%,4次循环降解实验去除率仍可达到79.6%。
陈宗妮[3]（2020）在《棉花和木棉衍生的TiO2/C负极材料的制备及储钠性能》文中研究表明随着锂资源的日益短缺,钠离子电池有望取代锂离子电池应用于大规模储能系统,但是缺乏合适的负极材料成为了制约钠离子电池发展的一大难题。由于TiO2放电比容量较高、价格低廉、安全无毒、放电平台电位高（约1.7 V）,故是一种具有应用前景的钠离子电池负极材料。然而,TiO2作为半导体,存在离子扩散速率小和电子电导率低等问题。将天然纤维素所特有的网状结构引入TiO2材料中能够在很大程度上优化TiO2的储钠性能。以天然纤维素棉花作为三维网状结构的骨架和碳源,钛酸四丁酯为钛源,通过溶胶凝胶-水热-高温焙烧的方法制备了具有多级孔结构的TiO2/C材料。研究了棉花用量、水热温度、水热时间、反应温度、焙烧温度及焙烧时间对TiO2/C材料的结构、形貌和电化学性能的影响。最佳条件下制备的TiO2/C材料在1 C倍率下恒流放电200圈,放电比容量为189.5 m Ah·g-1;在5 C高倍率条件下循环2000圈,比容量也能保持在152.9 m Ah·g-1。TiO2/C材料在热处理过程中引入了氧空位,减小了材料的禁带宽度,使电荷传递速率提高,电导性增强;在0.2 m V?s-1的扫速下TiO2/C材料的赝电容电荷储存作用的占比达75.62%,有利于钠离子的嵌入和脱出。采用木棉作为碳源,硫酸钛为钛源,通过浸渍-水热-高温焙烧的方法制备了TiO2/C材料。研究了水热温度、水热时间和p H值对材料微观形貌和储钠性能的影响。合成的TiO2/C材料在1 C倍率下循环200圈时的放电比容量为197.2 m Ah·g-1、在5 C高倍率下循环200圈剩余放电比容量为142.6m Ah·g-1,相比于纯TiO2的容量有明显提高。TiO2/C材料的储钠过程动力学研究表明,材料的赝电容电荷储存作用占比在0.2 m V·s-1的扫速下为51.65%,较高的赝电容占比改善了材料的电化学性能。
代子荐[4]（2020）在《多功能结构可控复合滤材的构建及性能研究》文中认为随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们越发意识到健康的居住环境的重要性。然而,由于工业化和城市化进程的加快,空气污染问题越来越严重。在我国,每年有超过130万人因空气污染导致的呼吸系统疾病而过早死亡。较差的室外空气环境也会导致室内空气质量不达标。目前,室内最主要的空气污染物是颗粒物和建筑装饰材料挥发的甲醛,并且两种污染物不是单独存在,而是在相互作用后以气溶胶的形式存在。空气净化是目前最有效的去除室内空气污染物的手段之一。但现有大部分空气净化器滤材只针对一种污染物有效,且功能较为单一。因此,设计并制备一种具有多功能且结构可控的空气过滤材料意义重大。在众多过渡金属氧化物中,二氧化锰（MnO2）被广泛地用于室温去除甲醛,其可将甲醛转化为水和二氧化碳。在本论文中,设计了多种MnO2催化剂负载的多功能复合滤材,并研究了其在去除甲醛和颗粒物（PM）等室内污染物领域的应用。具体的研究工作主要包括以下几个方面:1.分别采用共沉淀和氧化还原法制备了四种不同晶型的MnO2晶体,并对四种MnO2晶体在室温下去除甲醛的性能进行系统评价。研究发现MnO2的晶型结构会影响甲醛的催化氧化性能,其中,层状结构的δ-MnO2对甲醛的去除效率最高。此外,随着锰缺陷含量的增多,MnO2表面吸附氧物种的含量和吸附氧的迁移率会提高,从而甲醛的室温催化性能得到提高。通过氧化还原法合成的δ-MnO2-2的锰缺陷含量最高,因此其在室温条件下去除甲醛的性能最优。2.利用热风穿透加固法制备了一种具有蓬松结构的MnO2/聚烯烃（PE/PP）初效复合滤材,并研究MnO2负载量对复合滤材的表面形貌、孔径结构、甲醛催化氧化性能以及颗粒物过滤性能的影响。研究表明,随着MnO2含量的增加,纤维表面粗糙度提高,复合滤材的孔径先增大后减小。随着MnO2负载量的增加,复合滤材在室温下的甲醛去除性能持续提高,且重复性良好。同样地,MnO2含量会显着影响MnO2/PE/PP滤材的过滤效率。当负载量达到8%时,滤材的过滤性能最佳,且过滤效率达到中效过滤器的使用要求。此外,PE/PP双组分纤维是良好的驻极体,利用该特性,MnO2/PE/PP经电晕充电驻极处理后,其过滤效率显着提升,最高可提升近25个百分点。经30天自然衰减后,复合滤材的过滤效率仅下降1个百分点,仍保持着较高的水平。由于MnO2/PE/PP复合滤材的制备工艺较为简单,可用于产业化生产,因此,该滤材在空气净化领域中具有广泛的应用前景。3.通过优化MnO2共沉淀制备工艺,对ACF进行改性处理,制备同时具有甲醛吸附和催化能力的MnO2/ACF复合滤材。实验结果表明,ACF经MnO2改性后,复合滤材MnO2/ACF的表面氧还原性增强,活性氧的迁移率提高,氧化甲醛的能力显着提高。在去除甲醛的过程中,ACF和MnO2二者的协同作用效果显着。此外,MnO2的含量会影响MnO2/ACF复合滤材的表面形貌,孔径结构和比表面积,从而影响滤材在吸附甲醛过程中的穿透时间和穿透容量。随着MnO2含量的增加,MnO2/ACF复合滤材的甲醛去除效能先提高后下降。4.首先,利用原子层沉积技术（ALD）对PP熔喷滤材表面进行改性,得到金属氧化物（Al2O3,TiO2,ZnO）薄膜负载的PP滤材（MO/PP）。之后,利用水热合成法在上述MO/PP表面均匀生长MnO2,制备MnO2/MO/PP多功能复合高效滤材。系统研究了不同金属氧化物薄膜对MnO2的晶型、表面形貌、比表面积以及表面活性氧含量的影响。研究发现,生长在ZnO薄膜表面的MnO2晶体的均匀性和结构完整性最优,且MnO2晶体的表面活性氧含量最高,该条件下制备的MnO2/ZnO/PP复合滤材具有最高的甲醛去除率,可在60min内降解99.5%的甲醛。此外,MnO2/MO/PP复合滤材具有优异的颗粒物过滤性能,对PM2.5和PM10的过滤效率分别超过87%和98%。同时,材料经过驻极处理后,其过滤效率可提高至99.99%,这为制备多功能复合高效滤材提供了一种可行的方法。
于靖[5]（2020）在《改性及支架型混晶相二氧化钛的合成及光解水制氢性能研究》文中认为TiO2材料作为常见的光催化剂之一,目前在光催化制氢领域仍存在光生电子-空穴对复合率高、带隙值大、可见光响应低、转换效率低等问题。针对以上问题,我们首先对m-TiO2进行晶相调控,探究了晶相组成对其紫外光制氢性能的影响。并以此为基础,采用掺杂La3+、复合Cl改性的g-C3N4或还原氧化石墨烯（rGO）等改性手段,提高其在可见光条件下的水分解制氢的性能。为提高m-TiO2介孔结构的稳定性,通过引入SiO2支架,制备得到具有高比表面积、大孔容和高制氢活性的支架型m-TiO2。研究结果发现:（1）采用水热法,通过晶相调控可合成具有纯锐钛矿相（A型）、锐钛矿相和板钛矿相二元混晶相（A+B型）及锐钛矿相、板钛矿相和金红石相三元混晶相（A+B+R型）结构的m-TiO2,其中混晶相m-TiO2的光催化产氢活性与其结构中的板钛矿相含量具有明显的相关性,在A+B型的二元混晶相样品中,板钛矿相含量为12%的样品T5的产氢活性可达225 mmol·g-1·h-1;在A+B+R型的三元混晶相样品中,晶相组成为56%A+40%B+4%R的样品T10的紫外产氢活性高达251 mmol·g-1·h-1。（2）采用水热法,通过掺杂La3+、复合Cl改性的g-C3N4或还原氧化石墨烯（rGO）的方法对三元混晶相m-TiO2进行改性,可明显提高可见光产氢活性。其中,掺杂量为0.5wt%的La-m-TiO2的产氢活性较m-TiO2提高了0.62倍;复合量为3.0wt%的Cl-g-C3N4/m-TiO2提高了1.34倍;复合量为1.0wt%的rGO/m-TiO2提高了1.35倍,达3.99 mmol·g-1·h-1;在350 nm850 nm的全波段条件下,三种改性样品均具有很好的活性稳定性。（3）利用正硅酸乙酯（TEOS）水解形成的SiO2胶团为支架,采用焙烧后刻蚀的方法制备了具有高比表面积和大孔容的锐钛矿型样品S1-xE。与未掺支架样品（T1）相比,S1-xE的比表面积提高了l0%86%,孔容提高了94%210%。当支架含量为50wt%时,S1-50E的比表面积达149 m2·g-1,孔容为0.31 cm3·g-1,紫外光制氢活性提高27%,达244 mmol·g-1·h-1。（4）利用中性硅溶胶的纳米SiO2颗粒为支架,制备了具有高比表面积和大孔容的A+B型样品S2-xE。与未掺支架样品（T5）相比,S2-xE的比表面积提高了14%60%;孔容提高了25%100%,当支架含量为30wt%时,S2-30E样品的比表面积和孔容达到最高,分别为123 m2·g-1、0.48 cm3·g-1,其紫外光下的产氢活性提高2.2%,达230 mmol·g-1·h-1。
陈悦[6]（2020）在《TiO2光催化涂层的制备及性能评价》文中进行了进一步梳理目前,我国的大气污染尚未得到有效控制,空气中的颗粒污染物极易粘附在建筑物外墙而产生污迹,从而影响美观。将具有光催化活性的锐钛矿TiO2和水泥基材料结合制备的光催化水泥基材料引起了研究者的广泛兴趣,。蒸汽处理可以使锐钛矿TiO2结晶,而蒸汽养护技术是水泥基材料领域内一种十分重要的养护技术,考虑到蒸汽养护和蒸汽处理过程类似,可以用蒸养替代蒸汽处理使TiO2结晶。本文采用蒸养法在不同环境条件下制备了锐钛矿TiO2,并成功制备出光催化水泥基材料,通过XRD,光催化性能测试,自清洁性能测试对锐钛矿TiO2和光催化水泥基材料的组成和性能进行研究,主要的研究内容和研究结果如下:（1）将溶胶凝胶技术与蒸养技术相结合,在低温条件制备出具有锐钛矿结构的TiO2,研究了溶胶凝胶工艺参数以及蒸养工艺参数对锐钛矿TiO2结晶性的影响。其中p H值,酸性催化剂,蒸养温度等均会对锐钛矿TiO2结晶性产生影响,p H值降低,锐钛矿TiO2的结晶性增加。在低p H值条件下,强酸性催化剂有利于锐钛矿TiO2的结晶。在一定范围内,蒸养温度越高,锐钛矿TiO2的结晶性就越好。（2）将溶胶凝胶技术与蒸养技术相结合,在碱性环境,模拟水泥环境以及真实水泥环境中制备出锐钛矿TiO2。对其结晶性进行研究,发现在低水量条件有利于锐钛矿TiO2的结晶,制备过程中的阳离子不会抑制锐钛矿TiO2的结晶,但是真实水泥环境中的杂质会降低锐钛矿TiO2结晶性。（3）对三种环境下制备的锐钛矿TiO2进行光催化性能测试,其中在碱性环境下制备的锐钛矿TiO2的光催化活性最高,对罗丹明B（Rh B）溶液的降解率达到98.6%,其余两种环境下制备的锐钛矿TiO2对Rh B溶液的降解率分别是88.2%和73.9%。这主要是因为制备环境中的阳离子或者杂质均会对锐钛矿TiO2的光催化活性产生不利的影响。（4）将溶胶凝胶技术与蒸养技术相结合,在水泥基体上合成光催化TiO2涂层。蒸养时水泥的水化过程不会抑制锐钛矿TiO2的结晶,对光催化水泥基材料进行光催化活性测试,发现它对Rh B有色染剂的降解率为97.9%,该降解率包括了光催化活性和吸附性的贡献。对光催化水泥基材料的自清洁性进行测试,在紫外光照射12h后,光催化水泥基材料的自清洁效率达到56%。
任建[7]（2020）在《二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及性能研究》文中研究指明TiO2作为光催化剂,其有较高的化学稳定性、低成本、低能耗、安全无毒等特点,被广泛应用于有机污染物的降解、净化环境以及自清洁等领域。然而,由于TiO2具有3.2eV的高能带宽度（Eg）,光生电子-空穴对（e–-h+）利用率低等缺点,限制了TiO2作为光催化剂在工业中的应用。为了使TiO2能够在实际的工业应用中更加充分地发挥自身的优势,提高TiO2光催化的活性,主要从减小TiO2的Eg,增加e–-h+的利用率,改善其光催化性能等方面进行研究。首先,以自制氧化石墨烯（GO）为模板,利用溶胶凝胶法原位生长TiO2,经热处理,制得还原氧化石墨烯/二氧化钛（RGO/TiO2）。对材料进行表征,以亚甲基蓝（MB）溶液模拟印染废水进行光催化实验,探讨了RGO含量对光催化反应的影响。结果表明,RGO/TiO2中TiO2仍表现为锐钛矿型,形貌主要为细小的颗粒,均匀致密负载在RGO片层上。RGO/TiO2吸收边带出现了红移现象,Eg降低至约3.0eV。在光催化实验中,3%RGO/TiO2光催化效果最佳,紫外光下对MB溶液几乎完全降解,可见光下平衡降解率提高到TiO2的2.20倍,说明RGO复合有效提高了TiO2的光催化活性。其次,采用稀土Pr、Gd对TiO2掺杂改性,制得Pr/TiO2和Gd/TiO2光催化剂,对产品进行表征,利用MB溶液模拟印染废水进行光催化实验,探讨了稀土掺杂量对光催化反应的影响。结果表明,掺杂Pr、Gd不影响TiO2的晶型,也没有改变TiO2微观形貌。Pr/TiO2和Gd/TiO2的吸收边带出现红移现象,Eg均降低至约3.0eV。在光催化实验中,Pr和Gd掺杂量分别在1.0%和1.5%时降解效果最佳,紫外光下平衡降解率分别提高到TiO2的1.45倍和1.64倍,可见光下平衡降解率分别提高到TiO2的1.67倍和1.73倍,说明稀土Pr、Gd掺杂TiO2能够有效提高其光催化活性。最后,基于前两部分的实验,将稀土掺杂TiO2与RGO复合,制得RGO-Pr/TiO2和RGO-Gd/TiO2复合材料。对样品进行表征,以MB溶液模拟印染废水进行光催化实验,探讨了稀土掺杂量对光催化反应的影响。结果表明,复合材料的形貌表现为稀土掺杂TiO2粒子均匀负载在堆叠的RGO片层上,并且TiO2仍为锐钛矿型。复合材料吸收边带出现更加明显的红移现象,Eg均大幅降低至约2.8eV。在光催化实验中,RGO-1.0%Pr/TiO2和RGO-1.5%Gd/TiO2效果最佳,平衡降解率在紫外光下均约提高到TiO2的1.76倍,可见光下分别提高到TiO2的2.46倍和2.48倍。稀土离子与RGO形成了协同作用,在更大程度上降低了TiO2的Eg,从而更加显着地提高了材料的光催化性能。
陈世坤[8]（2020）在《基于锐钛矿/金红石二氧化钛异质多孔多壁纳米管网络的高效光催化剂》文中提出面向能源、环境等可持续发展领域,传统纳米单晶型二氧化钛半导体材料仍然存在带隙宽、光生载流子分离率低等问题,限制了其在实际生活中的应用。构筑具有一维多孔纳米结构的二氧化钛多相异质结,能够实现增强的光响应和高效的光生载流子分离效率,为开发一种潜在的高效光催化剂提供了重要研究思路。启迪于蛋壳膜（eggshell membrane,ESM）的纤维网状结构及其生物矿化功能,本研究通过“遗态”仿生制备路线,结合重复沉积和热处理工艺,设计、构筑了锐钛矿/金红石二氧化钛异质多孔多壁纳米管网络结构,并探索了其在光催化剂领域的应用。主要成果如下:一、ESM纤维通过重复浸渍沉积工艺,原位形成间隔分明的Ti胶粒有机-无机coating层;在后续的热处理过程中,ESM模板分解,得到结晶度完善、尺寸均一的锐钛矿/金红石异质结,并构筑为多孔多壁纳米管网络结构。二、最终构筑的分级多孔结构不仅增强了材料的光吸收能力,并有效扩大了反应表面积,使之达到了139.97 m2/g;一维结构上的锐钛矿/金红石异质结有效地促进了光生电荷的激发与迁移,从而抑制了其复合。三、得益于其优异的光吸收能力、光生载流子寿命以及多孔多壁结构带来的大比表面积,典型样品800-Ti O2的光电流达到了70.0μA/cm2,约为样品900-Ti O2（7.9μA/cm2）的9倍,光催化速率比商用Degussa P25提高43%。最终制备得到的锐钛矿/金红石二氧化钛多孔多壁纳米管网络结构实现了光响应和光催化性能的明显改善,在环境污染治理领域具有广泛应用前景。
石志盛[9]（2019）在《Cu基、In2O3基催化剂的制备及其CO2加氢制甲醇性能研究》文中认为将二氧化碳（CO2）这一自然界中广泛存在的碳资源转化为高附加值产品,不仅可以减少温室气体的排放,而且能够缓解对化石燃料的过度依赖,具有重要的意义。在已开发的CO2转化工艺中,利用可再生能源制得的氢气进行CO2催化加氢制甲醇,不仅能够大规模利用CO2,而且可以得到重要的有机化工原料甲醇。该过程实现了碳的绿色循环利用,是一个重要的研究课题,其技术核心是开发高效稳定的CO2加氢制甲醇催化剂。本论文设计并制备了Cu基、In2O3基CO2加氢催化剂,并且结合不同表征手段研究了催化剂物理化学性质与催化性能之间的关系,探讨了反应机理。主要内容和结果如下:采用水热/溶剂热法,控制溶剂种类和组成,制备了不同晶型的In2O3催化剂,考察In2O3晶型对催化剂物理化学性质和催化性能的影响等。结果表明,立方和六方相混合后,不仅促进了In2O3表面氧空位的形成,同时提高了中等强度CO2吸附量。因此,混合相In2O3催化剂具有更好的催化性能。此外,提出了In2O3催化剂上CO2加氢制甲醇反应的单活性位催化机理。控制还原温度,制备了不同性质的Cu-In金属间化合物催化剂,研究CuO-In2O3的还原行为及其对催化性能的影响等。结果表明,Cu11In9金属间化合物的形成能够调节金属Cu的电子结构,进而提高H2吸附强度;Cu11In9和In2O3之间形成界面,表明Cu11In9与In2O3之间存在紧密的相互作用,显着影响CO2吸附强度。H2吸附容量不是影响CH3OH时空收率的主要因素,而CH3OH时空收率与CO2吸附容量成正相关关系。350 oC还原所得催化剂拥有中等H2吸附能力、优异CO2吸附性能、大量Cu11In9-In2O3界面反应位,因此表现出高催化活性。此外,提出了Cu-In金属间化合物上CO2加氢制甲醇的双活性位界面催化机理。控制金属组分含量,制备了不同性质的Cu-In金属间化合物催化剂,研究金属组成对Cu-In金属间化合物形成以及催化性能的影响等。结果表明,催化剂物相随Cu:In摩尔比的变化而显着变化,但仅出现了Cu11In9和Cu7In3两种金属间化合物。此外,Cu-In金属间化合物与In2O3之间的协同作用显着影响催化活性。当Cu:In比为1:2时,催化剂组分为Cu11In9-In2O3,Cu和In2O3含量适中,拥有最优的Cu-In和In2O3之间的协同作用,因此具有最高金属Cu分散度、活性表面积、In2O3表面氧空位含量和CO2吸附容量,进而表现出最佳的催化性能。在上述研究基础上,设计合成了一种独特核壳结构的Cu-In金属间化合物CuIn@SiO2催化剂,研究Cu和In之间的相互作用以及Cu-In金属与In2O3之间的界面反应位,考察核壳Cu-In金属间化合物催化剂的抗烧结性能等。结果表明,Cu和In结合形成了Cu2In金属间化合物。Cu和In之间强的相互作用促进了Cu-In双金属体系催化剂的还原和氧空位的形成。而且,Cu2In和In2O3之间的界面位在CO2活化和加氢过程中发挥了重要作用。CuIn@SiO2拥有大比表面积、小金属颗粒尺寸和高金属分散度,因此产生了更多的界面反应位,进而获得了最高CH3OH时空收率。此外,核壳结构赋予了金属活性相良好的抗烧结性能。除In2O3和Cu-In金属间化合物外,本论文还研究了两类新型Cu基催化剂。采用一步共沉淀法,制备了三元Cu-Ce-Zr复合氧化物催化剂,探究金属氧化物组成对催化剂物理化学性质和催化性能的影响等。结果表明,Zr4+的引入导致Ce3+形成,从而促进了氧空位的产生。同时,Zr4+含量的增加使得净电荷量增加,进而产生了更多的低配位氧原子,因此增加了强碱位数量。CeO2/ZrO2质量比显着影响催化性能,当CeO2/ZrO2比为1:1时,催化剂展现出最佳的催化活性。此外,Cu-Ce-Zr复合金属氧化物上CO2加氢制甲醇符合双活性位界面催化机理。采用沉积-沉淀法,制备了TiO2纳米管（TNTs）负载CuO-ZnO-CeO2催化剂,考察TNTs含量对催化剂结构、物理化学性质和催化性能的影响等。结果表明,TNTs的加入对CuO-ZnO-CeO2催化剂有显着的促进作用,不仅提高了CuO的还原能力、金属Cu分散度和活性表面积,而且促进了CO2吸附且增加了强碱位的比例。当TNTs添加量为10 wt.%时,催化剂具有最优的还原能力、高的金属Cu活性表面积、优异的CO2吸附性能和最大的强碱位比例,因而具有最高的CH3OH时空收率。
李艳冉[10]（2019）在《二氧化钛纳米管的晶型对蛋白吸附和细胞响应影响的研究》文中研究指明生物材料的生物相容性受到材料表面组分、结构、粗糙度、表面电荷、润湿性等的影响,因此研究生物材料的结构-性质-功能间关系的具有重要意义。已有许多研究致力于探索二氧化钛纳米管的性能对细胞响应的影响,但文献中报导的大多数的研究主要集中在纳米管的尺寸效应对细胞行为的影响。有一些研究表明二氧化钛纳米管的晶型结构在改变材料的电化学性能、细胞行为、炎症和血液相容性方面有着重要的影响。然而,完整的金红石的二氧化钛纳米管制备困难,在生物医用材料领域的应用鲜有报导,因此,制备并探索金红石二氧化钛纳米管在生物医用领域的应用有着重要意义。本论文的主要目的是制备不同晶型的二氧化钛纳米管,特别是金红石晶型的二氧化钛纳米管,并研究晶型对蛋白吸附和细胞行为的影响。纯锐钛矿晶型、锐钛矿和金红石的混晶,均由无定型的二氧化钛纳米管经过简单的马弗炉退火得到。由于高温马弗炉退火很难获得完整的金红石纳米管状结构,我们将马弗炉退火与火焰退火结合起来,得到了完整管状结构的金红石晶型的二氧化钛纳米管。蛋白吸附实验结果表明牛血清白蛋白和胎牛血清蛋白在金红石晶型的二氧化钛纳米管的吸附明显高于无定型纳米管,而锐钛矿和混晶表面的吸附与无定型相比没有明显的区别。纤连蛋白和胶原蛋白在金红石晶型的二氧化钛纳米管表面的吸附量最高,而锐钛矿和混晶表面的吸附却相对于无定型有所降低。然而,细胞在不同晶型的二氧化钛纳米管表面粘附、增殖、分化却没有明显的不同。通过考察不同晶型表面的润湿性、电荷、羟基和粗糙度,我们发现材料表面不同的性质对蛋白吸附的影响规律不同,蛋白吸附的结果是材料不同性质间协同作用的效果,而吸附的蛋白进一步影响了细胞的粘附、增殖和分化。本文的研究结果为医用钛在生物医用材料领域的设计和应用提供理论和实验依据。
二、不同晶型的纳米二氧化钛的合成(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、不同晶型的纳米二氧化钛的合成(英文)（论文提纲范文）
（1）光热催化CO2还原性能与选择性调控的设计与探索（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 碳循环 |
| 1.2 二氧化碳还原 |
| 1.2.1 引言 |
| 1.2.2 二氧化碳的理化性质 |
| 1.2.3 二氧化碳还原技术路线 |
| 1.3 光热催化二氧化碳还原 |
| 1.3.1 光热催化CO_2还原的基本原理 |
| 1.3.2 光热催化CO_2还原研究进展 |
| 1.3.3 光热催化CO_2还原的制约因素与解决策略 |
| 1.4 选题意义与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 光增强Cu/ZnO热催化CO_2还原性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 样品制备 |
| 2.2.3 材料的表征 |
| 2.2.4 实验测试方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 结构与表征 |
| 2.3.2 二氧化碳还原性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 Cu/ZnO光热催化CO_2还原性能与选择性的调控研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 样品制备 |
| 3.2.3 材料的表征 |
| 3.2.4 实验测试方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 调节光强与光热温度 |
| 3.3.2 调节铜锌摩尔比 |
| 3.3.3 调节Ar/H_2还原温度 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 不同晶相TiO_2光热催化CO_2还原性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 样品制备 |
| 4.2.3 材料的表征 |
| 4.2.4 实验测试方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 结构与表征 |
| 4.3.2 二氧化碳还原性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间获奖情况、公开发表的论文及申请专利 |
| 附录：英文论文（原文） |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述与选题 |
| 1.1 绪论 |
| 1.2 二氧化钛简介 |
| 1.2.1 二氧化钛的晶体结构 |
| 1.2.2 二氧化钛的能带结构 |
| 1.2.3 二氧化钛的光催化原理 |
| 1.3 二氧化钛的制备方法 |
| 1.3.1 TiO_2的工业化制法 |
| 1.3.2 TiO_2的实验室制法 |
| 1.4 二氧化钛的应用 |
| 1.4.1 废水处理领域 |
| 1.4.2 抗菌材料领域 |
| 1.4.3 新能源领域 |
| 1.4.4 其他精细化工领域 |
| 1.5 二氧化钛光催化特性 |
| 1.5.1 光生电子空穴对的分离 |
| 1.5.2 晶粒尺寸对光催化的影响 |
| 1.5.3 比表面积对光催化的影响 |
| 1.5.4 TiO_2实际应用需要解决的问题 |
| 1.6 TiO_2纳米化 |
| 1.7 TiO_2掺杂改性 |
| 1.7.1 贵金属修饰改性 |
| 1.7.2 元素掺杂改性 |
| 1.7.3 半导体复合改性 |
| 1.7.4 表面光敏化改性 |
| 1.7.5 表面酸化改性 |
| 1.8 TiO_2负载化 |
| 1.8.1 负载体种类 |
| 1.8.2 分子筛简介 |
| 1.8.3 负载型TiO_2制备方法 |
| 1.9 本论文选题意义及主要工作 |
| 1.9.1 本文选题意义 |
| 1.9.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验原料、仪器及性能表征手段 |
| 2.1 实验药品及设备 |
| 2.1.1 实验所用药品 |
| 2.1.2 实验所用仪器 |
| 2.2 实验流程 |
| 2.3 材料表征手段 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.4 傅里叶红外光谱分析(FT-IR) |
| 2.3.5 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis) |
| 2.3.6 荧光发射光谱分析(PL) |
| 2.3.7 磁学性质测定(VSM) |
| 2.4 光催化剂性能评价 |
| 2.4.1 光催化降解实验 |
| 2.4.2 光催化材料稳定性试验 |
| 第三章 溶胶凝胶水热法制备纳米TiO_2光催化剂 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 溶胶凝胶水热法制备纳米TiO_2 |
| 3.3 制备工艺条件优化 |
| 3.3.1 前驱体水量对产物光催化性能的影响 |
| 3.3.2 前驱体碱度对产物光催化性能的影响 |
| 3.3.3 水热时间对产物光催化性能的影响 |
| 3.3.4 水热温度对产物光催化性能的影响 |
| 3.4 TiO_2样品表征与评价 |
| 3.4.1 X射线衍射分析 |
| 3.4.2 紫外-可见漫反射光谱分析 |
| 3.4.3 扫描电镜分析 |
| 3.4.4 透射电镜分析 |
| 3.4.5 光催化降解实验性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 TiO_2光催化剂掺杂改性及负载化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 N掺杂改性TiO_2的制备及光催化性能研究 |
| 4.2.1 N掺杂改性TiO_2样品的制备 |
| 4.2.2 N掺杂改性TiO_2样品的XRD表征 |
| 4.2.3 N掺杂改性TiO_2样品的FTIR表征 |
| 4.2.4 N掺杂改性TiO_2样品的UV-Vis表征 |
| 4.2.5 N掺杂改性TiO_2样品的光催化性能测试 |
| 4.3 分子筛负载TiO_2的制备及光催化性能研究 |
| 4.3.1 分子筛负载TiO_2样品的制备 |
| 4.3.2 分子筛负载TiO_2样品的XRD表征 |
| 4.3.3 分子筛负载TiO_2样品的FTIR表征 |
| 4.3.4 分子筛负载TiO_2样品的TEM表征 |
| 4.3.5 分子筛负载TiO_2材料的光催化性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 磁性SSZ-13 分子筛负载TiO_2复合光催化剂 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TiO_2/磁性SSZ-13 分子筛的制备 |
| 5.3 TiO_2/磁性SSZ-13 分子筛的结构形貌表征 |
| 5.3.1 XRD表征和分析 |
| 5.3.2 FT-IR表征和分析 |
| 5.3.3 SEM和 TEM表征和分析 |
| 5.4 TiO_2/磁性SSZ-13 分子筛的性能表征 |
| 5.4.1 VSM表征和分析 |
| 5.4.2 UV-Vis表征和分析 |
| 5.4.3 PL表征和分析 |
| 5.5 TiO_2/磁性SSZ-13 分子筛的催化及回收实验 |
| 5.5.1 光催化性能评价实验 |
| 5.5.2 磁回收性能实验 |
| 5.5.3 光催化剂稳定性实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）棉花和木棉衍生的TiO2/C负极材料的制备及储钠性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.0 钠离子电池简介 |
| 1.0.1 钠离子电池的提出 |
| 1.0.2 钠离子电池的工作原理 |
| 1.1 钠离子电池负极材料 |
| 1.2 二氧化钛负极材料 |
| 1.2.1 二氧化钛的结构和电化学行为 |
| 1.2.2 二氧化钛电极材料的改性手段 |
| 1.2.3 二氧化钛电极材料的合成方法 |
| 1.3 纤维素材料及其应用 |
| 1.3.1 纤维素的组成和结构特点 |
| 1.3.2 纤维素在电极材料中的应用 |
| 1.4 纤维素在低共熔溶剂中的溶解 |
| 1.5 论文的选题依据和主要研究内容 |
| 1.6 论文的创新点 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2 TiO_2/C负极材料的合成 |
| 2.2.1 低共熔溶剂的制备 |
| 2.2.2 棉花衍生的多级孔结构TiO_2/C材料的合成 |
| 2.2.3 木棉衍生的TiO_2/C材料的合成 |
| 2.3 材料的表征方法 |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 模拟电池的组装 |
| 2.4.2 恒流充放电测试 |
| 2.4.3 循环伏安测试 |
| 2.4.4 电化学交流阻抗测试 |
| 第三章 以棉花为碳源制备多级孔结构TiO_2/C材料的工艺研究 |
| 3.1 棉花用量的影响 |
| 3.1.1 棉花用量对材料结构和形貌的影响 |
| 3.1.2 棉花用量对材料电化学性能的影响 |
| 3.2 水热温度的影响 |
| 3.2.1 水热温度对材料结构和形貌的影响 |
| 3.2.2 水热温度对材料电化学性能的影响 |
| 3.3 水热时间的影响 |
| 3.3.1 水热时间对材料结构和形貌的影响 |
| 3.3.2 水热时间对材料电化学性能的影响 |
| 3.4 反应温度的影响 |
| 3.4.1 反应温度对材料结构和形貌的影响 |
| 3.4.2 反应温度对材料电化学性能的影响 |
| 3.5 焙烧温度的影响 |
| 3.5.1 焙烧温度对材料结构和形貌的影响 |
| 3.5.2 焙烧温度对材料电化学性能的影响 |
| 3.6 焙烧时间的影响 |
| 3.6.1 焙烧时间对材料结构和形貌的影响 |
| 3.6.2 焙烧时间对材料电化学性能的影响 |
| 3.7 TiO_2/C材料的优化合成工艺及储钠机理 |
| 3.7.1 TiO_2/C的优化合成工艺 |
| 3.7.2 棉花作为碳源制备介孔结构TiO_2/C材料的微观结构分析 |
| 3.7.3 TiO_2/C的储钠机理分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 以木棉作为碳源制备TiO_2/C材料的工艺研究和储钠机理 |
| 4.1 水热温度对TiO_2/C材料的影响 |
| 4.1.1 水热温度对TiO_2/C材料结构和形貌的影响 |
| 4.1.2 水热温度对TiO_2/C材料电化学性能的影响 |
| 4.2 水热时间对TiO_2/C材料的影响 |
| 4.2.1 水热时间对TiO_2/C材料结构形貌的影响 |
| 4.2.2 水热时间对TiO_2/C材料电化学性质的影响 |
| 4.3 pH值对TiO_2/C材料的影响 |
| 4.3.1 pH值对TiO_2/C材料结构形貌的影响 |
| 4.3.2 pH值对TiO_2/C材料电化学性质的影响 |
| 4.4 木棉衍生的TiO_2/C复合材料的合成工艺及储钠机理 |
| 4.4.1 木棉衍生的TiO_2/C复合材料的合成工艺 |
| 4.4.2 木棉作为碳源制备介孔结构TiO_2/C材料的储钠机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士研究生期间的论文成果 |
（4）多功能结构可控复合滤材的构建及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 室内空气环境 |
| 1.2.1 室内空气主要污染来源 |
| 1.2.2 改善室内污染的主要方法 |
| 1.3 空气净化器的应用和滤材的研究现状 |
| 1.3.1 空气净化器 |
| 1.3.2 空气过滤材料 |
| 1.4 课题的研究意义与内容 |
| 1.4.1 课题的研究意义 |
| 1.4.2 课题的研究内容 |
| 第二章 过渡金属氧化物二氧化锰的制备及其催化氧化甲醛性能的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料及试剂 |
| 2.2.2 MnO_2纳米晶体的合成 |
| 2.2.3 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 MnO_2催化剂的XRD分析 |
| 2.3.2 MnO_2催化剂的表面形貌分析 |
| 2.3.3 MnO_2催化剂的物理吸附性能分析 |
| 2.3.4 甲醛的催化氧化性能分析 |
| 2.3.5 机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 多功能复合初效滤材的制备与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料及试剂 |
| 3.2.2 MnO_2/PE/PP复合滤材的制备 |
| 3.2.3 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 MnO_2/PE/PP复合滤材的表面形貌 |
| 3.3.2 MnO_2/PE/PP复合滤材的红外及表面元素分析 |
| 3.3.3 MnO_2/PE/PP复合滤材的甲醛催化氧化性能分析 |
| 3.3.4 MnO_2/PE/PP复合滤材的颗粒物过滤性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多功能复合吸附滤材的制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料及试剂 |
| 4.2.2 MnO_2/ACF复合滤材的制备 |
| 4.2.3 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 MnO_2/ACF复合滤材的XRD和表面形貌分析 |
| 4.3.2 MnO_2/ACF复合滤材的BET比表面积分析 |
| 4.3.3 MnO_2/ACF复合滤材的甲醛吸附性能分析 |
| 4.3.4 MnO_2/ACF复合滤材的表面化学元素分析 |
| 4.3.5 甲醛的去除机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 多功能复合高效滤材的制备与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料及试剂 |
| 5.2.2 原子层沉积(ALD)薄膜改性PP熔喷非织材料的制备 |
| 5.2.3 MnO_2晶体在MO/PP材料上的生长 |
| 5.2.4 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 MnO_2/MO/PP复合滤材的制备及XRD分析 |
| 5.3.2 MnO_2/MO/PP复合滤材的表面形貌分析 |
| 5.3.3 MnO_2/MO/PP复合滤材的BET比表面积分析 |
| 5.3.4 MnO_2在MO/PP上的生长机理 |
| 5.3.5 MnO_2/MO/PP复合滤材的表面化学元素分析 |
| 5.3.6 MnO_2/MO/PP复合滤材的甲醛催化氧化性能分析 |
| 5.3.7 MnO_2/MO/PP复合滤材的颗粒物过滤性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间取得的成果 |
| 致谢 |
（5）改性及支架型混晶相二氧化钛的合成及光解水制氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1.文献综述 |
| 1.1 光催化制氢基本过程及原理 |
| 1.1.1 光催化分解水制氢机理 |
| 1.1.2 牺牲剂体系中H_2和O_2的光催化转化 |
| 1.1.3 光催化活性的影响因素 |
| 1.2 TiO_2光催化材料 |
| 1.2.1 二氧化钛的基本性质 |
| 1.2.2 二氧化钛材料的晶相组成研究进展 |
| 1.3 改性复合型二氧化钛的光催化研究进展 |
| 1.3.1 离子掺杂型二氧化钛 |
| 1.3.2 复合型二氧化钛 |
| 1.4 高比表面积二氧化钛材料的研究进展 |
| 1.5 论文研究目的与内容 |
| 2.实验部分 |
| 2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2 光催化材料的合成 |
| 2.2.1 混晶相m-TiO_2光催化剂的制备 |
| 2.2.2 改性m-TiO_2光催化剂的制备 |
| 2.2.3 支架型高比表面积m-TiO_2光催化剂的制备 |
| 2.3 合成材料的表征 |
| 2.3.1 X-射线衍射(X-ray Diffraction) |
| 2.3.2 紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis Absorption Spectrum) |
| 2.3.3 氮气物理吸附(N2-adsorption) |
| 2.3.4 差热分析(Differential Thermal Analysis) |
| 2.4 光催化制氢的反应条件及气相产物的分析 |
| 3.m-TiO_2 的晶相组成研究与改性复合型m-TiO_2光催化性能研究 |
| 3.1 混晶相m-TiO_2的合成与产氢活性研究 |
| 3.1.1 二元及三元混晶相m-TiO_2光催化材料的制备与紫外产氢活性研究 |
| 3.1.2 不同晶相组成的m-TiO_2光催化材料的表征和禁带宽度分析 |
| 3.2 混晶相m-TiO_2光催化材料的改性及产氢性能研究 |
| 3.2.1 La-m-TiO_2 型光催化材料的制备与可见光制氢活性研究 |
| 3.2.2 g-C3N4/m-TiO_2 型光催化材料的制备与可见光制氢活性研究 |
| 3.2.3 rGO/m-TiO_2 型光催化材料的制备与可见光制氢活性研究 |
| 3.2.4 改性光催化材料的制氢稳定性研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4.支架辅助合成高活性高比表面m-TiO_2光催化材料 |
| 4.1 以正硅酸乙酯为SiO_2源制备支架型m-TiO |
| 4.1.1 SiO_2 支架含量对支架型m-TiO_2的结构及光催化活性的影响 |
| 4.1.2 氨水比例对支架型m-TiO_2的结构及光催化活性的影响 |
| 4.2 以中性硅溶胶为SiO_2源制备支架型m-TiO |
| 4.2.1 SiO_2 支架含量对支架型m-TiO_2的结构及光催化活性的影响 |
| 4.2.2 氨水比例对支架型m-TiO_2的结构及光催化活性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）TiO2光催化涂层的制备及性能评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 光催化纳米二氧化钛 |
| 1.2.1 纳米二氧化钛结构及光催化机理 |
| 1.2.2 纳米二氧化钛涂层的制备 |
| 1.3 光催化水泥基材料 |
| 1.3.1 材料制备 |
| 1.3.2 材料的光催化性能 |
| 1.3.3 TiO_2对水泥性能的影响 |
| 1.3.4 光催化性能评价 |
| 1.4 存在问题 |
| 1.5 研究方案 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第二章 实验材料与实验方法 |
| 2.1 实验试剂、材料及仪器 |
| 2.2 样品的制备 |
| 2.2.1 纳米TiO_2粉末制备 |
| 2.2.2 光催化水泥基材料的制备 |
| 2.3 样品的表征和性能测试 |
| 2.3.1 纳米TiO_2粉末表征 |
| 2.3.2 纳米TiO_2光催化性能测试 |
| 2.3.3 光催化水泥自清洁性能测试 |
| 第三章蒸养法制备具有锐钛矿结构的TiO_2 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蒸养法制备锐钛矿TiO_2的机理 |
| 3.3 TiO_2溶胶合成工艺参数对结晶性的影响 |
| 3.3.1 反应体系p H对结晶性的影响 |
| 3.3.2 反应原料对结晶性的影响 |
| 3.3.3 反应体系水量对结晶性的影响 |
| 3.4 蒸养工艺参数对结晶性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 适用于水泥基材料表面的锐钛矿TiO_2制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 普通碱性环境下制备锐钛矿纳米TiO_2 |
| 4.2.1 反应体系p H和催化剂对结晶性的影响 |
| 4.2.2 反应体系水量对结晶性的影响 |
| 4.2.3 制备的纳米TiO_2的光催化活性 |
| 4.3 模拟水泥环境下制备锐钛矿纳米TiO_2 |
| 4.3.1 Ca(OH)_2对纳米TiO_2结晶性的影响 |
| 4.3.2 模拟水泥环境中制备的纳米TiO_2的光催化性 |
| 4.4 真实水泥环境下制备锐钛矿纳米TiO_2 |
| 4.4.1 水泥孔隙溶液对纳米TiO_2结晶性的影响 |
| 4.4.2 真实水泥环境制备的纳米TiO_2的光催化性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 光催化水泥基材料制备及性能评价 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光催化水泥基材料的结构表征 |
| 5.3 光催化水泥基材料的光催化性能 |
| 5.4 光催化水泥基材料的自清洁性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（7）二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 二氧化钛的结构及性质 |
| 1.2.1 二氧化钛的结构 |
| 1.2.2 二氧化钛的物化性质 |
| 1.2.3 二氧化钛的光催化特性 |
| 1.3 石墨烯简介 |
| 1.3.1 石墨烯的结构特性 |
| 1.3.2 石墨烯的性质 |
| 1.4 提高二氧化钛/石墨烯复合材料光催化性能的研究现状 |
| 1.4.1 石墨烯的调控和优化 |
| 1.4.2 TiO_2的掺杂改性 |
| 1.4.3 多元复合体系 |
| 1.5 课题研究思路及主要研究内容 |
| 1.5.1 课题研究思路 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 2 溶胶凝胶法原位制备石墨烯/TiO_2复合材料及光催化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2.2 样品的制备 |
| 2.2.3 样品的表征 |
| 2.2.4 光催化性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 复合材料的结构和形貌 |
| 2.3.2 复合材料的光吸收 |
| 2.3.3 光催化性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 稀土镨、钆掺杂改性TiO_2的制备及光催化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂和仪器 |
| 3.2.2 样品的制备 |
| 3.2.3 样品的表征 |
| 3.2.4 光催化性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的结构和形貌 |
| 3.3.2 复合材料的光吸收 |
| 3.3.3 光催化性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 稀土离子掺杂改性TiO_2/石墨烯光催化剂的制备及光催化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂和仪器 |
| 4.2.2 样品的制备 |
| 4.2.3 样品的表征 |
| 4.2.4 光催化性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 复合材料的结构和形貌 |
| 4.3.2 复合材料的光吸收 |
| 4.3.3 光催化性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）基于锐钛矿/金红石二氧化钛异质多孔多壁纳米管网络的高效光催化剂（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2光催化剂的研究现状及进展 |
| 1.2.1 不同晶型TiO_2的研究现状 |
| 1.2.2 单晶型TiO_2的光催化原理 |
| 1.2.3 多晶型混合TiO_2增强光催化原理及其研究现状 |
| 1.2.4 一维TiO_2增强光催化及其研究现状 |
| 1.2.5 一维异质TiO_2的研究现状 |
| 1.3 遗态仿生制备工艺 |
| 1.4 研究目标与研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品和实验仪器 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验药品 |
| 2.2 样品的制备 |
| 2.3 样品的表征 |
| 2.3.1 X射线衍射 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜与透射电子显微镜 |
| 2.3.3 N_2-吸附脱附 |
| 2.3.4 紫外-可见固体漫反射光谱 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱 |
| 2.3.6 光致发光光谱 |
| 2.3.7 电化学阻抗谱 |
| 2.3.8 光电流响应谱 |
| 2.3.9 光催化性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 异质多孔多壁纳米管网络的可控制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 原始ESM模板 |
| 3.3 重复浸渍沉积过程的调控 |
| 3.4 热处理温度的调控 |
| 3.5 形成机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 异质多孔多壁纳米管网络的光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光吸收特性 |
| 4.3 光电特性 |
| 4.3.1 X射线光电子能谱 |
| 4.3.2 光致发光光谱 |
| 4.3.3 电化学阻抗谱 |
| 4.3.4 光电流响应谱 |
| 4.4 光催化性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与创新点 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的学术成果 |
（9）Cu基、In2O3基催化剂的制备及其CO2加氢制甲醇性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二氧化碳催化转化概述 |
| 1.2.1 光催化转化 |
| 1.2.2 电催化转化 |
| 1.2.3 传统热催化转化 |
| 1.3 二氧化碳加氢反应过程 |
| 1.3.1 制小分子化合物 |
| 1.3.2 制低碳烯烃 |
| 1.3.3 制高碳烃 |
| 1.3.4 制芳烃 |
| 1.4 二氧化碳催化加氢制甲醇 |
| 1.4.1 热力学分析 |
| 1.4.2 催化剂 |
| 1.4.3 反应机理 |
| 1.5 氧化铟材料概述 |
| 1.5.1 氧化铟的结构与性质 |
| 1.5.2 纳米氧化铟的制备 |
| 1.5.3 纳米氧化铟的应用 |
| 1.6 本论文的研究目的与内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 In_2O_3相可控合成及其催化性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 催化剂制备 |
| 2.2.3 催化剂活性测试 |
| 2.2.4 催化剂表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂晶体结构 |
| 2.3.2 催化剂形貌与织构性质 |
| 2.3.3 催化剂表面化学性质 |
| 2.3.4 催化剂吸附性能 |
| 2.3.5 催化性能 |
| 2.3.6 催化剂稳定性 |
| 2.3.7 反应机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Cu-In金属间化合物催化剂及其催化性能:还原温度的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 催化剂制备 |
| 3.2.3 催化剂还原和活性测试 |
| 3.2.4 催化剂表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 物相、形貌和还原行为 |
| 3.3.2 催化剂表面化学性质 |
| 3.3.3 催化剂吸附性能 |
| 3.3.4 催化性能 |
| 3.3.5 反应机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Cu-In金属间化合物催化剂及其催化性能:金属组成的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 催化剂制备 |
| 4.2.3 催化剂活性测试 |
| 4.2.4 催化剂表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 物相、形貌与织构性质 |
| 4.3.2 催化剂表面性质 |
| 4.3.3 催化剂吸附性能 |
| 4.3.4 催化性能 |
| 4.3.5 催化剂构效关系分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 核壳结构CuIn@SiO_2 催化剂及其催化性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 催化剂制备 |
| 5.2.3 催化剂活性测试 |
| 5.2.4 催化剂表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 组成与结构性质 |
| 5.3.2 催化剂表面化学性质 |
| 5.3.3 催化剂还原性质 |
| 5.3.4 催化剂吸附性能 |
| 5.3.5 催化性能 |
| 5.3.6 反应条件对催化性能的影响 |
| 5.3.7 反应机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 三元Cu-Ce-Zr复合金属氧化物催化剂及其催化性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂与仪器 |
| 6.2.2 催化剂制备 |
| 6.2.3 催化剂活性测试 |
| 6.2.4 催化剂表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 组成与结构性质 |
| 6.3.2 催化剂表面化学性质 |
| 6.3.3 催化剂还原性质 |
| 6.3.4 催化剂吸附性能 |
| 6.3.5 催化性能 |
| 6.3.6 催化剂构效关系分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 TiO_2 纳米管负载CuO-ZnO-CeO_2 催化剂及其催化性能 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 实验试剂与仪器 |
| 7.2.2 催化剂制备 |
| 7.2.3 催化剂活性测试 |
| 7.2.4 催化剂表征 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 组成、形貌与织构性质 |
| 7.3.2 催化剂还原性质 |
| 7.3.3 催化剂吸附性能 |
| 7.3.4 催化性能 |
| 7.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（10）二氧化钛纳米管的晶型对蛋白吸附和细胞响应影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物材料 |
| 1.1.1 生物材料的定义 |
| 1.1.2 生物相容性 |
| 1.1.3 生物材料表面特性对生物相容性的影响 |
| 1.2 钛基TiO_2纳米管 |
| 1.2.1 钛及钛合金 |
| 1.2.2 TiO_2纳米管的制备 |
| 1.2.3 TiO_2纳米管的性能 |
| 1.2.4 TiO_2纳米管在生物医用材料方向的研究进展 |
| 1.3 TiO_2的晶型结构 |
| 1.3.1 TiO_2晶型的种类 |
| 1.3.2 不同晶型TiO_2纳米管的制备 |
| 1.3.3 不同晶型TiO_2纳米管在生物材料领域的应用 |
| 1.4 本文的研究目的和设想 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验方法及仪器 |
| 2.1 实验试剂和材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 阳极氧化制备TiO_2纳米管 |
| 2.2.2 不同晶型二氧化钛纳米管的探索 |
| 2.3 材料表面理化性质的表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.2 X射线衍射光谱(XRD) |
| 2.3.3 拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.4 表面润湿性表征 |
| 2.3.5 表面粗糙度的测量 |
| 2.3.6 表面电位的测量 |
| 2.3.7 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4 材料表面生物性能的表征 |
| 2.4.1 蛋白吸附实验 |
| 2.4.2 大鼠骨髓间充质干细胞(rMSCs)的提取和培养 |
| 2.4.3 细胞的增殖 |
| 2.4.4 免疫荧光染色 |
| 2.4.5 碱性磷酸酶活性检测 |
| 2.4.6 胶原分泌和细胞外基质矿化 |
| 2.4.7 骨钙蛋白(OCN)和骨桥蛋白(OPN)表达 |
| 参考文献 |
| 第三章 不同晶型二氧化钛纳米管的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同晶型的二氧化钛纳米管的制备条件探索 |
| 3.2.1 无定型二氧化钛纳米管 |
| 3.2.2 马弗炉退火 |
| 3.2.3 火焰退火 |
| 3.3 不同晶型的TiO_2纳米管的结构性质 |
| 3.3.1 晶型结构表征 |
| 3.3.2 表面形貌表征 |
| 3.3.3 表面润湿性 |
| 3.3.4 表面粗糙度 |
| 3.3.5 表面电位 |
| 3.3.6 表面组分 |
| 3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 不同晶型的二氧化钛纳米管生物相容性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 蛋白吸附 |
| 4.2.2 细胞增殖 |
| 4.2.3 细胞分化 |
| 4.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论与展望 |
| 硕士期间科研成果 |
| 致谢 |
四、不同晶型的纳米二氧化钛的合成(英文)（论文参考文献）
- [1]光热催化CO2还原性能与选择性调控的设计与探索[D]. 何祥韵. 山东大学, 2021(12)
- [2]纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究[D]. 任轶轩. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]棉花和木棉衍生的TiO2/C负极材料的制备及储钠性能[D]. 陈宗妮. 广西大学, 2020
- [4]多功能结构可控复合滤材的构建及性能研究[D]. 代子荐. 东华大学, 2020(01)
- [5]改性及支架型混晶相二氧化钛的合成及光解水制氢性能研究[D]. 于靖. 大连理工大学, 2020(02)
- [6]TiO2光催化涂层的制备及性能评价[D]. 陈悦. 东南大学, 2020(01)
- [7]二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及性能研究[D]. 任建. 西华大学, 2020(01)
- [8]基于锐钛矿/金红石二氧化钛异质多孔多壁纳米管网络的高效光催化剂[D]. 陈世坤. 上海交通大学, 2020(01)
- [9]Cu基、In2O3基催化剂的制备及其CO2加氢制甲醇性能研究[D]. 石志盛. 东南大学, 2019(01)
- [10]二氧化钛纳米管的晶型对蛋白吸附和细胞响应影响的研究[D]. 李艳冉. 厦门大学, 2019(08)