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浅析纳米可磁分离复合光催化剂纳米球的制备及其磁性成分对催化性能的影响毕业论文题目
Fe2O4纳米粒子含量的增多,SN纳米球的分散性和球形度越来越差。3、采取液相沉积法制备了可磁分离的复合光催化剂TiO2@SiO2@NiFe2O4(TSN),并应用X射线衍射和透射电镜对样品进行了表征。结果表明,NiFe2O4纳米粒子被包裹在二氧化硅内形成磁性SiO2@NiFe2O4纳米球载体,纳米Ti02粒子沉积于其表面,形成Ti02光催化壳层。光降解实验结果
摘要:半导体光催化剂具有高效、选择性低、无二次污染等优点。在各种半导体材料中,纳米Ti02和ZnO在降解多种环境污染物上都体现出优异的能力,并且从其廉价、稳定性高、光催化活性高等优点而备受关注。然而,由于粉末状的纳米二氧化钛和氧化锌颗粒细微,在水溶液中分散后,很难实现催化剂的分离回收和再使用,故而限制了它们的广泛运用。纳米磁性粒子由于具有巨大的比表面积和良好的分离回收的特性,将其作为光催化剂的载体,可从使用其优点来解决水中纳米二氧化钛和氧化锌微粒难从分离回收的难题,使制备的复合光催化剂既有粉状纳米光催化剂优良的光催化活性,同时通过外加磁场很容易实现催化剂的回收而具有负载型光催化剂的特征。本论文采取纳米磁性粒子和光催化剂纳米粒子复合的思路,通过不同办法制备出了在紫外光下具有催化活性的可磁分离的复合光催化剂。同时,结合VSM、XRD、TEM、XPS、PL、UV-vis、BET等实验手段探讨了复合光催化剂的结构与催化性能之间的联系。1、通过液相催化相转化的办法制备出超顺磁性的NiFe2O4纳米磁性粒子,然后通过溶胶-凝胶法制备TiO2/NiFe2O4(TN)可磁分离复合光催化材料,探讨了纳米NiFe2O4磁性粒子对复合材料光催化效果的影响。XRD结果表明,直接复合的光催化材料TN中,少量的NiFe2O4纳米磁性粒子(大约0.1%)将推动Ti02的相变,但是当掺杂量超过1%时,引入的NiFe2O4纳米粒子将抑制Ti02晶粒的生长,减小Ti02晶粒的尺寸。PL谱图和光催化实验表明,复合光催化剂TN中的NiFe2O4会成为光生电子-空穴对的有效复合中心,导致TN的光催化效果的下降。2、在制备的NiFe2O4纳米磁性粒子的基础上,通过反胶束的办法制备出了磁性纳米球Si02@NiFe2O4(SN)。XRD及TEM的分析结果表明:NiFe2O4纳米磁性粒子被Si02包裹形成了磁性纳米球SN,并且随着SN中NiFe2O4纳米粒子含量的增多,SN纳米球的分散性和球形度越来越差。3、采取液相沉积法制备了可磁分离的复合光催化剂TiO2@SiO2@NiFe2O4(TSN),并应用X射线衍射和透射电镜对样品进行了表征。结果表明,NiFe2O4纳米粒子被包裹在二氧化硅内形成磁性SiO2@NiFe2O4纳米球载体,纳米Ti02粒子沉积于其表面,形成Ti02光催化壳层。光降解实验结果表明,当沉积液中硼酸与六氟钛酸铵的摩尔比为4:1,煅烧温度为300℃时,制备的纳米球催化剂体现出最佳的光催化活性。4、采取溶胶-凝胶法制备了可磁分离的复合光催化剂ZnO@SiO2@NiFe2O4(ZSN)。磁性能测试表明其具有超顺磁性。XRD和TEM的分析结果表明,ZnO纳米粒子包覆在SN纳米球的表面形成光催化剂壳层。光催化实验结果显示,光催化剂纳米球ZSN在500℃温度下煅烧3h后体现出较好的光催化性能。 关键词:光催化剂论文 可磁分离论文 二氧化钛论文 氧化锌论文 铁酸镍论文
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    摘要5-7

    ABSTRACT7-11

    第一章 绪论11-28

    1.1 前言11-12

    1.2 TiO_2和ZnO的结构和性质12-14

    1.2.1 TiO_2的结构和性质12-13

    1.2.2 ZnO的结构和性质13-14

    1.3 TiO_2和ZnO的光催化反应机理14-15

    1.4 纳米TiO_2和ZnO的制备技术15-20

    1.4.1 液相法16-18

    1.4.2 气相法18-19

    1.4.3 固相法19-20

    1.5 纳米TiO_2和ZnO光催剂的改性20-23

    1.5.1 贵金属沉积20-21

    1.5.2 金属离子掺杂21

    1.5.3 非金属元素掺杂21-22

    1.5.4 半导体复合22

    1.5.5 有机染料光敏化22-23

    1.6 纳米TiO_2和ZnO光催剂的负载23

    1.7 TiO_2和ZnO光催化剂在环保领域的运用23-26

    1.7.1 抗菌除臭24

    1.7.2 净化空气24-25

    1.7.3 饮用水深度处理25

    1.7.4 重金属离子处理25

    1.7.5 有机污染物处理25-26

    1.8 有着不足和进展方向26

    1.9 本论文的探讨目的和内容26

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