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多元金属复合光催化剂的制备及其对有机污染物的降解性能研究
目录
内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1.1环境有机污染物问题现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.1.2光催化技术治理有机污染物的优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.2多元金属光催化剂研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.2.1多元金属复合概念及重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
1.2.2常见多元金属光催化剂体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
1.3有机污染物降解领域挑战与机遇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
1.4本论文研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
实验部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2.1主要试剂与材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.2仪器设备与表征方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
2.2.1物理化学性质测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2.2.2光学性质与催化性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
2.3多元金属复合光催化剂的合成方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
2.3.1前驱体溶液制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
2.3.2一步共沉淀法制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
2.4光催化降解性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
2.4.1实验设计与条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
2.4.2催化剂表征与结构确认．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
2.5数据分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.1合成样品的物理化学性质分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
3.1.1物相结构与晶体特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
3.1.2形貌与微观结构观察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
3.1.3比表面积、孔径分布及元素组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
3.2光学特性与能带结构研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
3.2.1紫外可见吸收光谱分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
3.2.2时光学响应范围影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
3.2.3能级带隙计算与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
3.3光催化降解实际有机染料研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60
3.3.1降解效能对比与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
3.3.2影响降解效率的关键因素探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
3.3.3有机污染物矿化过程分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67
3.3.4催化剂的稳定性与重复使用性评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
3.4光催化降解机理探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73
3.4.1光生电子空穴对产生及分离机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
3.4.2可能的中间产物分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
3.4.3表面活性物种的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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