【摘 要】
：
在光催化研究中,TiO2属于典型的光催化材料。相比其他光催化材料,TiO2具有安全无毒、性质稳定和价格低廉等优点。决定TiO2光催化性能优劣的因素有很多。其中,结晶度是较为重
论文部分内容阅读
在光催化研究中,TiO2属于典型的光催化材料。相比其他光催化材料,TiO2具有安全无毒、性质稳定和价格低廉等优点。决定TiO2光催化性能优劣的因素有很多。其中,结晶度是较为重要的因素之一,可改变材料表面化学性质,从而影响TiO2的光催化活性。由于在热处理过程中存在锐钛矿到金红石的相变,通常难以获得结晶度较高的锐钛矿TiO2材料,发明简单的实验方法获得高结晶度锐钛矿TiO2并研究其同光催化活性的关联具有重要意义。另外,掺杂改性是改变TiO2光催化活性的常用途径,原理上其主要通过调控电荷动力学过程来改善材料光催化活性。虽然在此方面人们已做了很多研究工作,但是对其具体作用机制的理解不够深入,有必要采用新方法对其展开更为详尽的研究。基于以上认识,本文研究提高TiO2材料结晶度对光催化性能的影响。也详细地研究了Cu元素改性对TiO2材料光催化活性的影响并深入分析了电荷迁移动力学过程和机制。通过水热反应结合后续热处理制备高结晶度TiO2材料。先在水热反应中加入合适浓度的HF溶液制备TiOF2前体,然后利用F离子对晶型转变的抑制作用,通过高温热处理制得锐钛矿TiO2,最终在较高热处理温度（700oC和800oC）下获得高结晶度的锐钛矿TiO2,其对可挥发性甲醛污染物的降解性能相比于500oC热处理的样品有较大提升。以高结晶度样品为原材料,通过沉积-沉淀法在其表面负载Au纳米颗粒。由于Au纳米颗粒的局域等离子体共振吸收效应,使得高结晶度锐钛矿TiO2材料产生可见光吸收并对丙酮降解具有明显的可见光催化活性。为了探究Cu掺杂如何通过调控电荷动力学来影响光催化性能的问题,本文采用水热法制备了Cu掺杂的TiO2样品,在其中加入适量HF以提升{001}晶面的暴露率。该样品具有较大的比表面积以及较为平均的颗粒尺寸,同时也具有较高的光催化活性。通过在不同温度下测试样品的光催化活性以及真空光电导综合研究了Cu掺杂对TiO2光催化过程的影响和作用机理。研究结果表明Cu掺杂提高了TiO2材料气相光催化降解丙酮的性能。本文发现Cu掺杂降低了TiO2光催化丙酮的表观活化能,证明了其改性了丙酮光催化的反应路径。真空光电导的测试结果进一步说明了Cu掺杂降低电子从TiO2到O2界面迁移的表观活化能,改变电子界面迁移路径并加速了O2的活化过程。因为光催化源于电子和空穴的共同作用,上述研究结果说明了电子界面迁移表观活化能的降低是Cu掺杂提高TiO2光催化活性的一个重要原因,这对于理解通过掺杂方法提升材料光催化性能的物理化学机制具有一定的指导意义。
其他文献
近年来,随着国家科技创新建设的不断发展,在地质风险防范及应用示范中不断探索,国土资源部以及中国地质调查局在国家“十三五”计划的基础上创新性提出三步走方案,围绕国家科技战略在地质领域促进经济的快速发展与科技服务创新,利用科技力量来解决环境问题及地球系统安全问题。当前,在地质挖掘发现中,PB级别的电子文档、文本等非结构化离散数据对于地质检索及统计发现非常不利,同时,随着国家经济水平提升,民众对于服务的
风电出力具有不确定性,大规模的风电并网对电力系统的安全、稳定、经济运行带来了严峻的挑战。较准确的风速预测是应对上述挑战的重要技术手段。准确的风速预测不仅能够优化
充填开采技术是煤炭生产过程中鲜有的一种绿色开采技术。该技术通过多年的应用与研究,在理论与实践中取得了巨大的进步,有效的解决了部分矿区“三下”煤的难题。在充填采煤中,填充材料进入采空区以支撑上覆岩层,这相当于减轻了采煤所造成的扰动。充填材料对岩层的有力支撑造成覆岩移动变形规律与传统开采方法形成的规律大不相同。本文基于地基梁理论和极限平衡区理论,运用理论分析、数值计算等方法与手段,系统研究了充填开采和
超图作为简单图的推广,可以描述现实世界中的多元关系,在复杂网络,生物网络,数据结构等诸多领域发挥重要作用.2005年,祁力群和林力行独立引入了张量或超矩阵的特征值.2012年,Cooper和Dutle应用邻接张量给出超图的张量表示.自此超图的谱成为成为当前代数图论和谱图理论研究的热点问题.2019年范益政等人从一般性的角度研究张量的谱对称性,即张量的谱在复平面的某种旋转下保持不变性.具体而言,如果
截齿作为矿山机械开采设备主要截割部件,应用广泛且至关重要。研究采煤机截齿磨损程度的,退化规律以及采煤机截齿的退化状态迫在眉睫。如何实现截齿退化状态评估和预测是当前亟需解决的问题。论文通过搭建实验台,完成截齿磨损过程多信号采集,根据截齿质量及截齿合金头尺寸大小将截齿磨损程度分为6种,分别定义为新齿、轻微磨损、中等磨损、中大磨损、严重磨损、失效截齿。按截齿磨损程度采集截割信号,考虑噪音对信号采集的影响
随着光学领域研究的不断深入,人们一直都在尝试利用各种技术手段实现对光的幅值,相位和偏振态的有效调控。超构材料和超构表面具备不同于自然界材料的独特性能,从而为光操纵提供了一种新的手段。基于惠更斯基本原理的惠更斯超构表面通过设计单元结构形成等效的惠更斯源,在理论上被认为能够实现对光的幅值、相位和偏振的全方位调控,受到很多人的关注。本论文主要研究太赫兹波段的惠更斯超构表面,实现高效的光相位调控。目前,关
随着科技的不断进步,越来越多的公司开始认识到研发创新的重要性。然而研发活动需要大量的资金投入,当管理层面对有限的内部资金池时,往往陷入分红与创新的两难抉择。与此同时,目前我国资本市场发展存在些许的弊端,由于信息不对称,投资者无法了解公司的运营情况,使得公司的外部融资环境不容乐观,致使许多公司面临融资压力,这将限制其研发活动并影响其可持续发展。随着对可持续发展理念的重视,越来越多的公司注意到履行社会
与传统的有机荧光分子探针相比,钌（Ⅱ）配合物荧光探针具有良好的发光性能及化学稳定性、在可见光区激发和发射、较大的Stoks位移以及较长的发光寿命等诸多优点,且通过修饰其配
偏振光的偏振特性常常作为传输信息的载体,能够在复杂的大气信道环境下识别探测目标。在雾霾天气情况下,由于大量雾霾气溶胶大量悬浮在大气中,这些雾霾气溶胶对偏振光的散射极大地影响了信息传输的效率。针对偏振光在雾霾天气情况下的传输效率较差这个基本问题,本文对大气雾霾气溶胶及其凝聚团簇的散射特性进行了建模分析,从气溶胶团簇的光散射和传输特性着手,计算和分析了气溶胶成分、传输距离以及能见度等因素对偏振光传输的
项目后评价是项目监督管理的重要手段,也是投资决策周期性管理的重要组成部分,通过总结固定资产投资项目前期准备、决策、实施过程、项目当期的经济效益,客观评价项目投产后