TiO2光催化剂论文：聚合物载体固定化传质透光率光催化性能.doc

TiO2光催化剂论文：聚合物载体固定化传质透光率光催化性能【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。为中国学术资源库知识代理，不涉版权。作者如有疑义，请联系版权单位或学校。【摘要】TiO2光催化剂因具有活性高、成本低、稳定性好、无毒等优点而引起人们广泛的关注。在水体修复时，TiO2颗粒容易团聚，且回收过程繁琐耗时，易造成二次污染。在TiO2表面组装上无机包覆层，特别是包覆上SiO2层后形成的核壳TiO2/SiO2材料再填充到聚合物载体里可以有效解决TiO2颗粒易团聚、难回收以及损伤聚合物载体等问题。但是SiO2外壳的结构和孔道结构特征如孔径尺寸、有序性和孔道指向性等对光的传输、有机反应物和产物的传质以及TiO2光催化活性位的影响规律并没有进行深入系统的研究，而这些因素都直接影响和制约着光催化的效果，是目前聚合物载体固定化TiO2技术的发展壁垒，因此在保证TiO2固定化和回收的同时，避免聚合物载体的损伤、强化光催化过程的传质和传光效率具有重要的意义。本论文在非离子型表面活性剂P123（EO）20（PO）70（EO）20）、油酸（CH3（CH2）7CH=CH（CH2）7COOH）和正硅酸乙酯（TEOS）的协同作用下，在TiO2表面水解形成具有间隙结构且孔道方向沿径向分布的有序介孔SiO2外壳后制备成有序介孔SiO2/void/TiO2光催化材料（SVT），然后将该材料均匀填充到透明的聚碳酸酯（PC）中组装成复合光催化反应器（SVTP）。通过FT-IR、SEM、TEM、小角XRD和BET研究了SVT的形貌结构、SiO2外壳的微观结构和孔道构造等。测试结果表明SVT多呈球形，比表面积为532.5m2g-1，且包覆在TiO2表面的SiO2外壳是有序介孔材料，其孔径约3nm；通过SEM和FT-IR研究了SVTP的形貌结构，结果表明SVT均匀填充到透明的PC中；此外对SVT和SVTP的制备工艺进行了优化和确定，并对它们光催化处理15mg L-1的甲基橙溶液的修复效果进行了考察。另外，论文通过研究SVT和SVTP的组成、微观结构、孔道的表面/界面性质等对光催化性能的影响规律，初步揭示了SVT和SVTP的光催化反应机制、有机反应物和产物的传递和光的传输过程。这些研究工作为TiO2光催化剂固定在一定的聚合物载体并防止其对载体的损伤，同时保证光催化剂具有良好的传质、传光和光催化性能提供了有益的探索。【关键词】TiO2光催化剂；聚合物载体；固定化；传质；透光率；光催化性能；【篇名】用于水体修复的强化传递型复合光催化反应器的研究【目录】用于水体修复的强化传递型复合光催化反应器的研究中文摘要3-4ABSTRACT4-5第一章 文献综述9-201.1 引言91.2 TiO_2光催化技术9-131.2.1 TiO_2晶体结构9-101.2.2 TiO_2光催化反应的机理10-111.2.3 TiO_2光催化反应的历程11-121.2.4 TiO_2光催化活性的研究12-131.3 TiO_2光催化剂的回收131.4 TiO_2固定化的研究现状13-181.4.1 无机载体141.4.2 聚合物载体14-151.4.3 SiO_2外壳对传质的影响15-161.4.4 SiO_2外壳对传光的影响16-171.4.5 聚碳酸酯载体17-181.5 本论文研究意义、研究内容和创新点18-201.5.1 本论文研究意义18-191.5.2 本论文研究内容191.5.3 本论文的创新点19-20第二章 TiO_2/油酸复合物的制备和表征20-342.1 实验部分20-252.1.1 实验原料202.1.2 实验仪器20-212.1.3 TiO_2/油酸复合物的制备21-222.1.4 甲基橙最大吸收波长和标准曲线测定22-242.1.5 样品表征和性能测试24-252.2 结果与讨论25-312.2.1 TiO_2的制备和光催化性能25-282.2.2 TiO_2/油酸复合物的制备和光催化性能28-312.3 样品的表征31-332.3.1 SEM 和 TEM 表征31-322.3.2 FT-IR 表征32-332.4 本章小结33-34第三章 TOP 的制备和光催化性能研究34-423.1 实验部分34-373.1.1 实验原料343.1.2 实验仪器34-353.1.3 TOP 的制备353.1.4 样品表征和性能测试35-373.2 结果与讨论37-393.2.1 TiO_2/油酸复合物的光催化性能37-383.2.2 紫外光处理对 TOP 的光催化性能的影响38-393.3 样品的表征39-413.3.1 SEM 表征39-403.3.2 孔隙率研究403.3.3 FT-IR 表征40-413.5 本章小结41-42第四章 SVT 的制备和表征42-574.1 实验部分42-454.1.1 实验原料424.1.2 实验仪器42-434.1.3 SVT 的制备43-444.1.4 样品表征和性能测试44-454.2 结果与讨论45-494.2.1 TEOS 对 SVT 光催化性能的影响45-464.2.2 KH550 对 SVT 光催化性能的影响46-474.2.3 SVT 光催化性能的研究47-484.2.4 SVT 透光率的研究48-494.3 样品表征49-534.3.1 SEM 和 TEM 表征49-504.3.2 BET 表征50-524.3.3 XRD 表征524.3.4 FT-IR 表征52-534.4 SVT 的合成机理53-544.5 SVT 与甲基橙的作用机制54-554.6 本章小结55-57第五章 SVTP 的制备和性能研究57-695.1 实验部分57-605.1.1 实验原料575.1.2 实验仪器57-585.1.3 SVTP 的制备58-595.1.4 样品表征和性能测试59-605.2 结果与讨论60-655.2.1 PC 用量对 PC 膜孔隙率的影响60-615.2.2 DMC 用量对 PC 膜孔隙率的影响61-625.2.3 TiO_2用量对 PC 膜孔隙率的影响625.2.4 SVTP 用量对光催化性能的影响62-635.2.5 pH 值对 SVTP 光催化性能的影响63-645.2.6 SVTP 的使用次数对光催化性能