目錄
“博士后文庫”序言
前言
第1章　緒論 1
1.1　引言 1
1.1.1　環(huán)境問題及治理現(xiàn)狀 1
1.1.2　能源問題及應對措施 3
1.2　光催化技術 4
1.2.1　光催化原理 4
1.2.2　研究進展 6
1.2.3　面臨的問題 7
1.3　TiO2半導體光催化劑的研究進展 8
1.3.1　TiO2的晶體結構和性質 8
1.3.2　合成方法 9
1.3.3　改性策略 10
1.3.4　TiO2表面氟離子修飾 15
1.3.5　氟離子化學誘導調控TiO2形貌 17
1.3.6　氟離子誘導合成高能面TiO2 21
1.3.7　氟修飾TiO2的研究價值 24
1.4　TiO2的光催化應用 26
1.4.1　TiO2光催化在環(huán)境治理方面的應用 26
1.4.2　TiO2光催化在能源開發(fā)方面的應用 26
1.4.3　TiO2光催化在醫(yī)學方面的應用 27
1.4.4　TiO2光催化技術在其他方面的應用 27
參考文獻 27
第2章　TiO2光催化與氟修飾改性 38
2.1　引言 38
2.2　TiO2光催化中的表面氟效應 39
2.2.1　自由基的影響 41
2.2.2　表面電子效應 43
2.2.3　電子清除效應 45
2.3　TiO2光催化中的氟摻雜效應 46
2.3.1　氟離子摻雜的TiO2 47
2.3.2　TiO2與氟、非金屬元素共摻雜 48
2.3.3　TiO2與氟、金屬元素共摻雜 49
2.3.4　氟摻雜的TiO2異質結 50
2.4　氟離子介導TiO2的形貌裁剪 50
2.4.1　空心結構的TiO2催化劑 51
2.4.2　高能面TiO2納米晶 53
2.4.3　TiO2介晶 59
2.5　氟在非TiO2光催化中的作用 61
2.6　氟效應的應用 62
2.6.1　氟在光催化選擇性氧化中的作用 62
2.6.2　氟在光催化選擇性降解中的作用 63
2.6.3　光催化產氫過程中的氟效應 65
2.6.4　氟在光催化CO2還原中的作用 66
2.6.5　氟對TiO2熱穩(wěn)定性的影響 67
2.6.6　小結 68
參考文獻 69
第3章　TiO2氟效應及其光催化活性增強機制 79
3.1　相結構對TiO2表面氟效應的影響研究 79
3.1.1　引言 79
3.1.2　催化劑制備 81
3.1.3　催化劑表征 81
3.1.4　游離羥基自由基的測定 82
3.1.5　結果與討論 83
3.1.6　小結 96
3.2　空心結構與表面氟修飾對TiO2光催化活性的協(xié)同作用 97
3.2.1　引言 97
3.2.2　催化劑制備 98
3.2.3　表征測試 98
3.2.4　結果與討論 99
3.2.5　小結 105
3.3　氟誘導高能面TiO2的晶面調控與光催化活性 105
3.3.1　引言 105
3.3.2　催化劑制備 106
3.3.3　表征測試 106
3.3.4　結果與討論 107
3.3.5　小結 118
3.4　熱處理對高能面氟摻雜TiO2形貌和光催化活性的影響 118
3.4.1　引言 118
3.4.2　催化劑制備 119
3.4.3　表征測試 119
3.4.4　結果與討論 120
3.4.5　小結 128
參考文獻 130
第4章　TiO2的微納結構調控及光催化作用機制 135
4.1　多孔TiO2納米片降解X-3B及NO的性能增強機制 135
4.1.1　引言 135
4.1.2　光催化劑的制備 136
4.1.3　光催化活性評價裝置 136
4.1.4　結果與討論 137
4.1.5　小結 147
4.2　暴露(001)面TiO2納米片對丙酮的高效光催化氧化 147
4.2.1　引言 147
4.2.2　光催化劑制備 148
4.2.3　光催化活性評價裝置 149
4.2.4　結果和討論 149
4.2.5　小結 160
4.3　結合靜電紡絲與水熱法合成TiO2納米纖維 160
4.3.1　引言 160
4.3.2　光催化劑的制備 161
4.3.3　光電轉換效率測試 163
4.3.4　結果和討論 163
4.3.5　小結 172
4.4　TiO2空心微球高光催化氧化丙酮性能增強機制 172
4.4.1　引言 172
4.4.2　光催化劑的制備 174
4.4.3　光催化活性評價裝置 175
4.4.4　結果與討論 175
4.4.5　小結 183
4.5　暴露(001)晶面的銳鈦礦相TiO2空心納米盒及性能增強機制 183
4.5.1　引言 183
4.5.2　光催化劑的制備 185
4.5.3　結果與討論 186
4.5.4　小結 198
參考文獻 198
第5章　TiO2表面改性及光催化機制 207
5.1　含氧空位TiO2空心微球對NO的高效光催化氧化機制 207
5.1.1　引言 207
5.1.2　催化劑的制備 207
5.1.3　結果與討論 208
5.1.4　小結 218
5.2　TiO2納米棒組裝的rGO@TiO2-NR高效降解X-3B 219
5.2.1　引言 219
5.2.2　光催化劑的制備 219
5.2.3　結果與討論 220
5.2.4　小結 231
5.3　g-C3N4修飾的TiO2納米空心盒高效降解X-3B 231
5.3.1　引言 231
5.3.2　光催化劑的制備 232
5.3.3　結果與討論 233
5.3.4　小結 243
參考文獻 243
編后記 248