一、日本合成微磁性半导体材料（论文文献综述）
孙玉伟[1]（2021）在《(001)晶面高比例暴露TiO2和BiOCl基光催化剂的制备及降解有机污染物的研究》文中指出光催化技术可以有效的将太阳能转化为化学能,矿化有机污染物,不产生二次污染,是一种极具潜力的环境污染控制技术。该技术的核心是光催化剂,在光催化反应过程中,光催化剂的性能是影响污染物降解效率的关键因素。由于TiO2和BiOCl的化学性质稳定、无毒且具有较高的氧化还原电位,近年来,有大量的关于制备和应用TiO2和BiOCl等光催化材料的研究工作。然而,TiO2和BiOCl仍然存在只能吸收利用紫外光、光生电子（e-）和空穴（h+）分离效率低以及粉末状形态难以回收等不足,限制了二者的实际应用。本文以TiO2和BiOCl为研究对象,针对上述问题,分别通过晶面调控、表面改性和Z型异质结构建等方法,制备了（001）晶面高比例暴露的TiO2和BiOCl纳米片,和以此为基底的多种复合光催化剂。采用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜、X射线能谱、紫外可见漫反射光谱、红外光谱、光致发光光谱和电化学交流阻抗等测试方法对光催化剂的物相结构、形貌特征、价键结构和电荷分离效率进行分析和表征,并以水中4-硝基酚（p-NP）和四环素（TC）类有机污染物为降解底物,分析这些光催化剂的降解性能和机理。主要的研究内容和结果如下:通过晶面调控技术,利用溶剂热法制备了一系列（001）晶面暴露比例不同的TiO2纳米片。通过表征和DFT计算结果,阐明（001）晶面高比例暴露TiO2纳米片的生长机制。以p-NP为降解底物,研究TiO2纳米片中（001）晶面暴露比例与光催化活性之间的关系。随着TiO2纳米片中（001）晶面暴露比例的增加,其光催化降解p-NP的效率呈现出先上升后下降的趋势,当（001）晶面暴露比例为57.1%时,TiO2纳米片（T-1.0HF）具有最佳的光催化活性,模拟太阳光照射90min后对p-NP的降解率为50.9%。这是因为光生e-集中在TiO2纳米片的（101）晶面,而光生h+则集中在（001）晶面,适当的（001）和（101）晶面暴露比例促进TiO2纳米片表面形成晶面异质结,有效的限制了光生e-和h+的复合。为了进一步提高T-1.0HF的光催化活性,分别选用RGO和g-C3N4对其进行改性,制备了TiO2/RGO（TR）和TiO2/g-C3N4（TG）两种复合光催化剂。与T-1.0HF相比,TR和TG对p-NP的光催化降解率有不同程度的提升。通过带隙能计算和自由基捕获实验结果得出TR和TG光催化降解p-NP的机理。值得注意的是,TG的光催化活性明显高于TR,这得益于TG中T-1.0HF和g-C3N4构建成的Z型异质结。此外,以TR为例,利用响应面模型优化了其光催化降解p-NP的实验条件,得出当p-NP浓度为9.65 mg/L、初始p H值为5.27、TR投加量为12.45mg时,对p-NP的降解效率最高,可以达到93.5%。为了解决粉末状光催化剂难以从水体中分离回收的问题,通过一步溶剂热法原位合成了可磁分离的Ze Fe2O4/TiO2/RGO（ZTR）三元复合光催化剂。模拟太阳光照射60 min和可见光照射80 min后,ZTR对p-NP的降解率都可以达到90%以上,p-NP中大部分有机碳被矿化为无机碳。在ZTR光催化降解p-NP的过程中·O2-和·OH是主要的活性物种,光生e-和h+在TiO2和Zn Fe2O4形成Z型转移机制,有助于光生e-和h+的快速分离,而RGO作为e-传输介质,进一步加快了光生载流子的传导。此外,ZTR在外加磁场的作用下,可以很方便地从降解液中分离,经过5次循环光催化实验,仍能保持良好的光催化活性。在上述研究TiO2取得成果的基础上,选取同样为宽带系半导体材料的BiOCl为研究对象,通过晶面调控和异质结构建技术,制备（001）晶面高比例暴露的BiOCl纳米片和具有2D/2D结构的Z型BiOCl/g-C3N4（BG）复合光催化剂。与BiOCl纳米片相比,BG在光催化降解TC的实验中表现出优异的活性,光照60min后对TC的降解率达到97.1%。在光催化反应过程中,主要的活性物种为·O2-和h+,·OH的作用次之,反应体系中毒性降低。此外,采用循环光催化实验证明BG具有良好的稳定性和可重复性。综上所述,本文以TiO2和BiOCl为研究对象,运用不同的改性策略制备了多种以（001）晶面高比例暴露的TiO2和BiOCl纳米片为基底的复合光催化剂,逐步实现了其对太阳光的充分利用、光生载流子的快速分离和传输、对p-NP和TC的高效去除和快速的磁分离回收的目标。本文的研究结果为宽带系半导体材料的改性提供参考,为其进一步的实际应用打下了良好的基础。
孙勇[2]（2021）在《3d过渡金属稀磁半导体的磁性调控机制研究》文中研究说明稀磁半导体结合了磁学与半导体的特性,是一种能同时操控电荷与自旋自由度的新型自旋电子学基础材料。该领域研究的核心是实现材料的室温铁磁性。纯HfO2薄膜中弱铁磁性的发现给3d过渡金属稀磁半导体氧化物的研究带来了新的契机。ZnO作为3d过渡金属稀磁半导体的典型代表,研究其纳米材料的制备、铁磁性起源与调控具有重要的理论意义与应用前景。本文以d0类ZnO、dx类Co2+掺杂ZnO和fx类Ce3+掺杂ZnO稀磁半导体的磁性起源与调控机制为出发点,研究了dx类块体反铁磁NiO与fx类块体反铁磁CeO2纳米材料的室温铁磁性调控机制。并在稀磁半导体氧化物的基础上,研究了阴离子缺陷对纳米级铁氧体、类金属磷化物与氮化物的磁性影响,为稀磁半导体在自旋电子学方面的进一步应用加强了基础。本论文研究主要集中在以下方面:（1）d0类ZnO基稀磁半导体的合成与铁磁性研究。通过热解法合成了尺寸可控的单分散ZnO纳米颗粒、形貌无差异的Co-ZnO纳米颗粒与微纳结构无差异的Ce-ZnO多孔纳米片。对于单分散ZnO纳米颗粒,实验结果表明,相比于反铁磁特性的块体ZnO,样品表现出与氧缺陷浓度正相关的室温铁磁性,磁性从2.3 memu/g增强到12.8memu/g。针对ZnO磁性弱的缺点,我们对ZnO进行了磁性离子dx类Co2+与fx类Ce3+掺杂。相比于未掺杂ZnO,Co-ZnO纳米颗粒与Ce-ZnO多孔纳米片的饱和磁化强度分别提高至32.9 memu/g与27.1 memu/g,磁性离子有效地增强了样品的磁性,且磁性与表面氧缺陷浓度变化规律相一致。第一性原理计算显示,体系的磁性来源于氧缺陷诱导的O 2p轨道以及dx或fx类磁性元素的3d或4f轨道。结合实验与计算结果,我们建立了d0类ZnO基稀磁半导体“微纳结构-掺杂浓度/表面氧缺陷-磁性”的调控机制,对探索与理解3d过渡金属稀磁半导体的磁性起源与调控具有重要意义。（2）dx类NiO纳米团簇和fx类CeO2纳米材料的合成与铁磁性研究。通过溶剂热法和静电纺丝技术分别制备了由微小纳米晶自组装的dx类NiO纳米团簇和fx类CeO2纳米材料,研究了其铁磁性调控机制。实验结果表明,NiO纳米团簇经过空气退火,氧缺陷减小,其饱和磁化强度从144 memu/g减小到3 memu/g;CeO2纳米材料经过H2/Ar退火,氧缺陷增加,其饱和磁化强度从26.5 memu/g增加到45.8 memu/g,这说明氧缺陷对于dx类与fx类块体反铁磁稀磁半导体的室温铁磁性具有重要的增强作用。理论计算表明,氧缺陷的存在诱导了长程有序的“磁性离子-氧缺陷-磁性离子”亚铁磁耦合(Ni2+-Ov-Ni2+)或铁磁性耦合(Ce+4-σ-OV-Ce+4-σ),体系的磁矩主要来自因氧缺陷诱导的局域自旋O 2p轨道与磁性离子的磁性3d或4f轨道。因此氧缺陷对dx类与fx类块体反铁磁稀磁半导体铁磁性的调控具有重要意义。（3）在研究了氧缺陷对稀磁半导体氧化物的磁性调控机制上,我们进一步研究了氧缺陷对非化学计量比ZnxFe3-xO4纳米颗粒的磁学影响。采用热解法制备了尺寸可调的单分散非化学计量比ZnxFe3-xO4纳米颗粒。非化学计量比ZnxFe3-xO4纳米颗粒中Zn/Fe原子比与氧缺陷浓度均随着颗粒尺寸的增大而降低,导致其从超顺磁性转变为铁磁性。磁性圆二色谱表明,随着Zn/Fe原子比增加,Fe3+的自旋磁矩减小,轨道磁矩冻结,饱和磁化强度降低。经过空气退火,所有样品的饱和磁化强度降低,表明氧缺陷对其磁性有很大的影响。空气退火会降低氧缺陷浓度,部分Fe3+-OV-Fe3+铁磁耦合转变为Fe3+-OL-Fe3+反铁磁耦合。该工作通过调控化学计量比和氧缺陷浓度实现了对ZnxFe3-xO4磁性的调节,为理解和调控铁氧体的磁学性质提供了新的思路。（4）探究阴离子缺陷对3d过渡金属磷化物与氮化物的磁性影响。通过热解法和水热-氮化法分别制备了NiCoP纳米颗粒与CoN纳米棒。通过减少初始磷源量,增加NiCoP纳米颗粒中的磷缺陷,导致样品磁性显着增强,从2.9 memu增加到14.1memu/g。同时,NiCoP纳米颗粒与CoN纳米棒在H2/Ar氛围中退火分别了增加其表面磷缺陷和氮缺陷,诱导NiCoP纳米颗粒磁性从14.1 memu/g增加到22.7 memu/g,CoN纳米棒磁性从22.2 memu/g增加到30.4 memu/g。通过对磁化曲线的拟合,发现是阴离子缺陷的增加导致了样品中磁性粒子浓度增加,进而导致磁性提高。这主要是阴离子缺陷的增加导致邻近阴离子缺陷的磁性离子数目及其磁矩倾斜程度增加,诱导了更多的“磁性离子-阴离子缺陷-磁性离子”亚铁磁耦合,从而增强样品的磁性。这种阴离子缺陷对金属氧化物、磷化物、氮化物、碳化物和硫化物的磁性调控上具有重要意义。
刘璁[3]（2021）在《金属酞菁敏化型有机/无机杂化光催化剂的研究》文中认为随着人类的不断进步,工业的不断发展,废水、废气等污染物的排放量不断增加,由此而引发的环境污染问题愈发严重,对生态环境和人类健康都造成了巨大威胁。其中污染物主要包括有机污染物、重金属离子以及固体难降解废弃物等。因此,寻找合适的污染物处理技术显得极为重要。光催化技术作为一种绿色天然的污染物处理技术它能够快速将有机物和重金属氧化还原成无害的小分子或者毒性较小的物质,为环境及能源问题的解决开辟了一条新思路,深受研究者的青睐,显现出良好的应用前景。光催化技术的关键是制备高效的光催化剂,传统的半导体光催化剂由于具有良好的光电化学特性、较高的化学稳定性、对人体无害以及成熟的制备工艺而备受人们关注。然而,由于大多数半导体光催化剂的禁带宽度较宽,可见光的利用率较低,光生电子-空穴对较高的复合率和易团聚等缺点限制了半导体材料在光催化领域的进一步发展。金属酞菁类化合物因具有较窄的禁带宽度,对可见光具有良好的响应性,使其在可见光催化领域展示了极大的应用空间。因此,将金属酞菁类化合物与半导体光催化剂相复合杂化,设计合成高效光催化剂,特别是可见光响应的光催化剂具有十分重要意义。本论文将金属酞菁与不同无机材料TiO2、Cu2O和Zn In2S4等复合,构建具有回收特性的高效酞菁敏化型有机/无机杂化光催化体系,考察其在可见光下光催化降解有机污染物和还原六价铬Cr（VI）的反应活性。主要研究内容和相关结论如下:1.制备出具有温敏性和可见光响应的Zn Pc-g-Ti O2-g-PNIPAM复合光催化剂,可通过控制温度实现光催化后回收,不造成二次污染。光催化剂采用自由基聚合法在用3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷改性Ti O2的表面上引入聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）,获得Ti O2-g-PNIPAM。通过四马来酰胺基酞菁锌（Zn Pc）与Ti O2-g-PNIPAM表面的-OH作用得到Zn Pc-g-Ti O2-g-PNIPAM。其最低临界溶解温度（LCST）为26°C,当温度高于此LCST时,可实现对光催化剂的分离。同时,Zn Pc-g-Ti O2-g-PNIPAM在可见光范围内有强吸收,20°C时,光催化剂（0.3 g/L）40 min内对罗丹明B（Rh B）和亚甲基蓝（MB）降解率分别为97.2%和88.6%。同时光催化剂的活性受温度影响,45°C时,可见光下光催化剂（0.3 g/L）对Rh B的降解率为43.4%。光催化剂良好的光催化性能及回收性能得益于二方面:一是Zn Pc敏化Ti O2可以提高光催化剂对可见光响应度,促进光生电子的迁移;二是温敏性PNIPAM的引入,赋予光催化剂温敏的特性。2.设计具有磁和热双重响应的ZnTcPc-g-Fe3O4@Si O2@Ti O2-g-PNIPAM（Zn Tc Pc-g-FST-g-PNIPAM）核壳光催化剂。该光催化剂通过溶剂热法制备出Fe3O4后,在其表面依次包覆Si O2和Ti O2,得到具有磁性的核壳结构Fe3O4@Si O2@Ti O2,然后用3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷对其改性后,采用自由基聚合法在其表面引入PNIPAM,通过化学键合把四羧基酞菁锌（Zn Tc Pc）固定到其表面。光催化剂的LCST为30°C,当温度低于其LCST时,粒子分布均匀,光催化剂具有良好的分散性;当温度高于其LCST和外加磁场协同作用下,粒子团聚,能实现对光催化剂的快速分离。可见光照射下,60 min内,光催化剂（0.2 g/L）25°C时对Rh B和MB的降解率分别为91.8%和98.8%;45°C时对Rh B的降解率为37.0%,经过四次循环,Rh B的降解率仍能达到80%以上。光催化活性增强和可回收性提高归因于以下几点:一是Zn Tc Pc敏化Ti O2使得光催化剂的光生电子-空穴对的分离效率得到提高,对可见光具有良好的响应性,二是温敏性PNIPAM和磁性Fe3O4构筑的光催化剂提高了其再生性。3.成功制备了一种空心结构的基于Cu2O和四氨基酞菁锌（Zn TAPc）双改性的有机/无机杂化Cu2O@Ti O2-g-Zn TAPc复合光催化剂,并且在黑暗条件下具有催化活性,可实现对污染物的昼夜处理。光催化剂以Si O2为模板,在其表面依次包覆Cu2O和Ti O2,用马来酸酐改性Ti O2外表面,光催化剂以化学键方式固化Zn TAPc,最后通过Na OH刻蚀得到空心结构的光催化剂。光催化剂的比表面积为219.3 m2/g,通过Langmuir模型得到对Cr（VI）的最大吸附量为48.8 mg/g。可见光下,光催化剂（0.5 g/L）200 min内对Cr（VI）的还原率为95.2%,100 min内对盐酸四环素（TC·HCl）的降解率为87.1%,Rh B与Cr（VI）的共存体系中200 min内对Rh B和Cr（VI）的去除率分别为96.8%和83%。同时,光催化剂经过可见光照射2 h预处理后,黑暗条件下对Cr（VI）的还原率为73.9%。光催化剂的性能显着提高归因于Cu2O和Zn TAPc协同敏化Ti O2,提高了光催化剂对可见光的响应度,降低了光生电子-空穴对的复合率。4.制备出具有磁回收双机制响应Fe3O4@Si O2@Ti O2@Zn In2S4/Zn Pc（FSTZP）核壳光催化剂。光催化剂以Fe3O4@Si O2@Ti O2作为磁性载体,然后经过Zn In2S4和Zn Pc依次对材料表面进行改性,得到FSTZP核壳光催化剂。光催化剂的比表面积为82.5m2/g,通过Langmuir模型得到对Cr（VI）的最大吸附量为132.28 mg/g。可见光下光催化剂（0.3 g/L）60 min内对Cr（VI）还原率为96.4%,40 min内对RhB、MB、甲基橙和TC·HCl的去除率分别为99%、99%、95%和86%,同样适用于含有多种污染物的共存体系。光催化剂能通过磁回收,表现出良好的循环稳定性。这种优异性能归因于以下三方面因素:一是ZnIn2S4的改性能够为光催化剂提供更多的活性位点以及促进光生电子-空穴对的分离,二是ZnPc的引入能够使得光催化剂更充分的利用可见光,三是磁性材料Fe3O4作为核在外加磁场作用下能快速分离光催化剂。
张奇[4]（2021）在《基于Fe3O4的钛、钌基复合纳米材料的合成及光催化性能研究》文中指出随着社会的进步,工农业的快速发展,大量的污染物被排放到自然界中,严重威胁着人类的生存环境和身体健康。其中,水污染已成为人们重点关注的问题,全世界有超过10万种商业染料,年产量达70多万吨,其中大约有10%的染料在生产使用过程中被排放到环境中,而这些有机染料通常具有毒性、致癌性和致畸性等。光催化降解处理废水中的有机污染物具有降解效率高、操作简单、成本低、氧化能力强、稳定性好、节能、环保等优势,无疑是一种环境友好型的技术。现阶段纳米光催化剂的研究主要致力于解决以下问题,以提高其光催化活性和实际应用性:一是降低催化剂的带隙能,拓宽催化剂的光吸收范围;二是加快光生载流子的转移,抑制电子空穴的复合率;三是提高催化剂对废水中有机污染物的吸附,提高光催化降解效率;四是使催化剂能简单、快速分离回收,实现可重复循环使用,降低光催化剂使用成本。本论文以半导体Fe3O4纳米微球为磁性载体,通过提出一种简单、新颖的液相沉积负载锐钛型TiO2的合成方法,构建磁性核壳结构的复合纳米光催化剂,降低了光催化剂的带隙能。在紫外光照射下,能高效的催化降解模拟目标污染物亚甲基蓝（MB）,并在外磁场下实现简单、快速分离和可回收再利用;通过掺杂与Ti4+离子半径相近的Ru4+离子,拓宽催化剂的光吸收范围,提高催化剂对MB的光催化降解活性;利用rGO优良的光、电性能和大的比表面积,通过将其负载在催化剂表面上,增强其吸附目标有机污染物的能力,抑制电子空穴的复合,有效降低催化剂的带隙能,实现在可见光区催化降解MB;进一步考察贵金属Ru光催化性能,通过水合肼还原RuCl3·3H2O,在磁性Fe3O4@C表面负载小粒径Ru纳米颗粒（～5 nm）,电子空穴的分离效率得到显着提高,因此催化剂的光催化活性显着增强,而且增大比表面积的同时也增加了催化剂表面的活性位点数,从而增强了其吸附MB的能力,在太阳光照射下能高效催化降解MB,实现节能、环保和低成本的目的。本论文的研究内容主要有以下五个部分组成:1.Fe3O4磁性纳米微球的合成及其光-芬顿反应催化性能研究以水（溶剂）热法制备了球形的磁性Fe3O4颗粒,通过不同的降解实验,研究了其对MB的降解性能与降解反应动力学。结果表明,利用光-芬顿反应体系对MB具有更好的催化降解性能,拟合计算其一级动力学反应速率常数kPhoto-Fenton为6.96×10-3 min-1,是芬顿降解反应的7.2倍,表明合成的磁性Fe304纳米微球催化剂良好的光-芬顿降解催化活性。并对光-芬顿反应催化降解的可能机理进行了详细的探讨研究。通过5次循环回收实验,说明催化剂能在外加磁场下实现方便、快捷的分离回收,并且具有较稳定的催化活性。2.核壳结构Fe3O4@TiO2磁性复合材料的合成及其光催化性能研究提出了一种以丙酮为溶剂室温下合成磁性核壳结构Fe3O4@TiO2催化剂（FT）的简单方法。利用 TEM、HRTEM、VSM、SEM、XRD、BET、XPS 以及 UV-VisDRS 分别对材料的性能等进行表征和测试。对比研究了紫外光照射下不同TiO2负载量的FT复合材料以及Fe3O4和TiO2光催化降解MB的降解性能与降解反应动力学。研究结果表明,FT复合材料对MB的光催化降解性能良好,其中Fe3O4@TiO2（0.8 mL）（FT4）对MB的一级反应动力学常数k为4.15×10-2 min-1,催化降解率达到97.56%,其高于商业P25型TiO2的催化降解率。利用对比实验以及自由基捕获实验,探讨了复合材料FT光催化降解MB的可能机理。通过5次回收循环实验,光催化剂在外磁场作用下能实现方便、快捷的磁分离回收以及良好的稳定性。3.Fe3O4@Ru-TiO2磁性复合材料的合成及其光催化性能研究通过掺杂与T4+离子半径相近的Ru4+离子,合成了窄带隙能的磁性Fe3O4@Ru-TiO2（FRT）纳米光催化剂材料。利用 TEM、HRTEM、VSM、SEM、XRD、BET、XPS、UV-Vis DRS以及PL分别对FRT的相关性能等进行测试和分析表征。在模拟太阳光照射下,分别应用不同掺杂量的FRT复合材料对MB进行光催化降解性能和反应动力学特性对比研究。结果表明,通过Ru4+离子掺杂TiO2的光催化剂的带隙能变窄,光吸收范围拓宽。与未掺杂Ru4+的FT催化剂相比,FRT4对MB的光催化降解率提高了 3.82倍,其一级反应动力学常数k为9.84×10-3min-1。并对其光催化降解MB的可能机理进行了探讨。FRT的光催化活性和回收率在经过5次循环回收实验后没有明显下降,证明了其稳定的催化活性和较高回收率。4.rGO/Fe3O4@Ru-TiO2磁性复合材料的合成及其光催化性能研究通过rGO负载Fe3O4@Ru-TiO2合成吸附性强的rGO/Fe3O4@Ru-TiO2（GFRT）光催化剂。利用 TEM、HRTEM、VSM、SEM、XRD、BET、XPS、UV-Vis DRS以及PL分别对GFRT的相关性能等进行测试和分析表征。在可见光（λ>420 nm）照射下,对比研究了使用不同rGO负载量的GFRT对MB的光催化降解性能及其动力学。结果表明,GFRT的催化降解活性比未负载rGO的明显提高,rGO（15%）/Fe3O4@Ru-TiO2（GFRT4）光催化MB的降解率达到97.4%,一级反应动力学常数k为4.93×10-2 min-1,并对其光催化降解MB的可能机理进行了探讨。GFRT的光催化活性和回收率在经过5次循环回收实验后没有明显下降,证明了其稳定的催化活性和较高回收率。5.Fe3O4@C@Ru磁性复合材料的合成及其光催化性能研究通过水合肼还原RuCl3·3H2O,在磁性Fe3O4@C材料表面原位还原负载粒径较小的Ru纳米颗粒（～5 nm）,制备了 Fe3O4@C@Ru（FCR）光催化剂。利用TEM、HRTEM、VSM、SEM、XRD、BET、XPS、UV-Vis DRS以及PL分别对其相关性能等进行测试和分析表征。在模拟太阳光照射下,使用不同Ru负载量的FCR复合材料光催化剂对MB的催化降解性能和动力学进行对比研究。结果表明,当Fe3O4@C与RuCl3·3H2O质量比为1:1时合成的复合纳米材料（FCR4）可使92.7%的MB降解,光催化降解的动力学常数k值为1.76×10-2min-1,表明了其较高的降解性能,并探讨了可能的降解机理。FCR经过5次循环回收实验证明其在外磁场作用下能够方便、快捷的分离回收,对MB的光催化降解活性具有较好的稳定性。
张静[5]（2021）在《改性硫化镉的制备及其光催化性能的研究》文中认为硫化镉（CdS）较其他半导体材料具有宽度相对较窄的带隙（2.4 e V）,有效吸收小于520 nm波长太阳光的优点。然而,由于自身不完美的地方限制了其在实际生活中的应用:首先,Cd是重金属有毒,我们的水环境受到污染后会借助食物链而进一步的损害人体生命安全,因此在反应结束后一定要对其进行有效的回收和处理;其次,单体中的另外一个元素极易随着反应体系的进行被氧化成单体,其催化效果会随时间的进行而逐渐减弱;最后,受光刺激产生的光生电子和空穴特别容易在迁移的过程或表面重新组合起来,因此该材料距离应用在现实生活中仍有很大的问题。针对上述问题,全球领域的科研学者采用不同的方法对其进行了改性研究。虽然诸多问题得到了改善,但CdS光催化技术应用在实际的环境治理中仍有一定的差距。本文借助碳材料具有和金属相似的导电性质,不仅可以快速转移光生电子,还具有大的比表面积以提供更多的活性位点,利用碳材料和半导体材料复合形成异质结对其进行改性。具体研究内容如下:（1）本论文前期借助二氧化硅小球模板制备了碗状多孔碳,后期通过水热合成法制备了C/CdS复合光催化剂。借助XRD、XPS、FTIR、SEM、BET、UV-vis等表征手段分析了复合材料的组成、形貌和光捕获的能力。BET、VB-XPS、能带结构图等数据表明与纯CdS相比,C/CdS具有更高的比表面积和更正的价带。且通过光催化降解罗丹明B来确定碳的最佳负载量和光催化降解性能,结果表明负载量为1%时降解效果最好,且其反应速率常数是纯硫化镉的2.3倍。借助自由基捕获剂进行捕获试验,进一步了解光催化降解污染物的原理,并确定了反应中起关键作用的活性物质。（2）本文以氯化镉、硫脲、十二烷基苯磺酸钠、乙二胺、纳米洋葱碳为反应物,通过简单的水热法成功制备了MCNOs/CdS磁性光催剂。利用XPS、N2吸附-脱附、FTIR、XRD、SEM、UV-vis等多种测试手段分析了复合材料的组成、形貌和光捕获的能力,并通过磁滞回线测试了材料的顺磁性,结果表明较好的磁化强度便于实现光催化剂的回收利用。在模拟日光的环境下,以RhB为降解污染物,评价了复合材料的光催化活性和稳定性。结果表明,MCNOs的负载量为3%时,光催化性能和稳定性得到了大大的提高,且其反应速率常数是纯硫化镉的3.1倍。这主要归因于MCNOs良好的导电性提高了复合材料中电子的传输和迁移能力,大大降低了光生载流子的复合率。在最佳试验条件下深入分析了MCNOs/CdS磁性光催剂降解污染物质的机理并确定了反应体系中起关键作用的活性物质。
高野鹏[6]（2021）在《金属硫化物、氧化物复合材料的制备及其性能研究》文中研究表明近年来,工业发展引起的水污染对人类健康、动植物、甚至整个生态系统构成了严重威胁。作为一种新型的水处理技术,光催化已成为开创性研究领域。金属硫化物、氧化物由于其结构的可调节且稳定性较高、低成本且资源丰富以及卓越的催化活性而成为热点。为了克服单一化合物光生电子与空穴快速复合的缺点,可以通过半导体复合材料的构建以加速电荷载流子的分离,延长光生电子的存活时间,进而改善光催化活性。基于以上背景,本文分别将单体MoS2与Sb2S3复合,以聚丙烯腈纤维（PAN）为载体形成Sb2S3/MoS2/PAN新型光催化材料;单体Fe3O4和Cu2O复合形成Cu2O/Fe3O4复合材料,进一步提高金属硫化物、氧化物的光催化性能。具体研究内容如下:第一部分,一步溶剂热法制备了Sb2S3/MoS2/PAN复合纳米材料。并通过SEM、XRD、FT-IR等测试对所制备材料的形貌、微观结构进行分析。结果表明成功合成了Sb2S3/MoS2/PAN复合纳米材料,且Sb2S3与MoS2均匀分散于聚丙烯腈纤维表面。Sb2S3/MoS2/PAN复合纳米材料的光电流大大提高,分别是Sb2S3/PAN、MoS2/PAN的1.7倍、7倍。这是由于MoS2的引入,有效地抑制Sb2S3光生电子和空穴的复合,提高了单一硫化物的光量子产率。此外,在可见光照射下,对所制备的样品进行了降解模拟染料废水的实验,以研究其光催化活性。在10 mg/L的50 m L模拟染料废水中投入0.03 g的Sb2S3/MoS2/PAN复合纳米材料对亚甲基蓝（MB）溶液降解效率可达到94.5%,降解罗丹明B（Rh B）溶液可达到74.5%,远远高于Sb2S3/PAN和MoS2/PAN。该实验部分引用了PAN材料,其独特的纤维网毡结构,增加了可用于反应的活性位点,也利于材料从液相悬浮液中分离。对四次光催化循环反应后的Sb2S3/MoS2/PAN复合纳米材料与其未反应前的XRD对比,发现其结构没有发生变化,并且对MB溶液的降解效率仍可达到80%,表明可重复使用。最后,初步提出了Sb2S3/MoS2/PAN复合纳米材料可能的光催化机制。第二部分,一步溶剂热法制备了Cu2O/Fe3O4复合材料。通过SEM、FT-IR、UV-Vis、PL等测试对所制备材料的形貌,微观结构进行研究分析,表明成功合成了Cu2O/Fe3O4复合材料。其较低的PL强度意味着将Fe3O4的引入,有效地抑制Cu2O光生电子和空穴的复合,提高了光量子产率,从而改善了光催化活性。在可见光照射下,比较不同工艺参数条件（Cu/Fe摩尔比,MB溶液初始浓度,催化剂用量等）,进行催化剂降解模拟染料废水的实验。与Cu2O和Fe3O4相比,Cu2O/Fe3O4复合材料表现出更佳的光催化效果。此外,Fe3O4的良好磁性,有利于Cu2O/Fe3O4复合材料从液相中分离回收。四次光催化循环实验说明Cu2O/Fe3O4具有较高的稳定性,可以保持良好的光催化降解活性。最后,提出了Cu2O/Fe3O4复合材料可能的光催化机制。
高文强[7]（2021）在《磁场调控光生载流子的分离及高效光催化材料》文中研究指明太阳能因其分布范围广,能量输入稳定,清洁,安全等优点得到了越来越高的重视程度。各国科研工作者都致力于实现通过太阳能来发展环境友好,清洁安全,可持续发展,经济可行的工业技术。太阳能向化学能转换过程成为目前最为重要的研究热点。通过利用太阳能辐射的吸收,实现化学能的能量转换过程。太阳能向化学能转换目前主要的应用领域包括:光催化降解有机污染物;光催化分解水制氢气;光催化CO2还原和光催化固氮。这些应用为解决能源需求危机和解决日益严重的环境污染,温室效应等问题提供了有效的解决途径。近年来,光催化材料研究和性能提升取得了显着的成果,但是光催化的效率始终是其应用的核心限制因素,而光催化性能提升的关键因素包括:（1）增强太阳光的吸收光谱范围,获得更多的光生载流子;（2）提高载流子的分离效率,实现更多的载流子到达催化活性位点;（3）改善催化反应活性,提高催化位点上的载流子利用率。本质上都是针对光生载流子有效利用数量的调控,即分别针对光生载流子的产生、分离、利用三个过程。光生载流子是半导体价带电子吸收能量后跃迁到导带形成的非平衡载流子,很容易复合而恢复到平衡态,此外材料中的杂质、空位等对载流子具有很强的捕获作用,形成复合中心,因此,材料本征的载流子分离效率很低,是限制光催化效率提升的关键和材料调控的难点。其中,应用最广泛和最有效的策略主要有以下两种:（1）结合不同的光催化反应体系,开发能带匹配的光催化异质结构。利用不同半导体能带结构差别,通过势能差形成在复合界面处的内建电场“因势利导”实现光生载流子从能级高的一端向能级底的一端自然移动,实现光生载流子的高效分离,例如,通过p-n半导体异质结;type-Ⅱ型异质结构;直接Z-scheme型异质结构和肖特基异质结构等半导体复合异质结构,通过内建电场实现高效光生载流子分离;（2）利用外场辅助增强光生载流子的分离。除了通过构建半导体异质结构促进光生载流子的分离,在光催化反应体系中引入外场是在不改变半导体原始性质的情况下提高光催化活性的一种灵活而可控的策略。通过施加微波、压电、热、电极化、磁场等外场都有能力提高半导体的电荷分离,为光生载流子的快速分离提供所需的外部驱动力来克服光生载流子的快速复合,从而提高光催化性能。但是,大部分外场的施加,例如电场,都需要将催化材料负载在电极材料上,虽然能提高单位质量催化剂的催化效率,但有两个不利影响:1.将悬浮液三维催化体系降低为电极材料上的二维催化体系,整体催化效率降低;2.将材料负载在电极上时,会覆盖光催化材料的催化位点,影响粉体材料催化活性位点的充分利用。此外,这类施加电场所需要的电极、导线、电源等会带来较大的资源和能源消耗。如何实现对粉体光催化材料施加非接触的外场作用,将是光催化技术研究的一个新的突破点,同时也是一个难点。磁场容易作用在悬浮体系的纳米颗粒上,在对纳米颗粒性能的无线调控方面,具有显着的优势。基于此,本工作的研究思路是,将在载流子调控方面很少被关注的磁场作用,引入研究体系,主要研究思路如下:1.基于磁场作用下运动的电荷会受到磁场洛伦兹力作用,改变运动方向这一基本物理原理出发,开展对非磁性光催化材料光生载流子的调控研究。2.利用磁场对电子自旋极化的调控作用,通过电子自旋极化改变载流子分离特性,开展对磁性光催化材料光生载流子的调控研究。主要内容为:首先研究磁场洛伦兹力对光生电子和空穴的直接作用,利用光生电子和空穴在磁场中运动产生反方向的洛伦兹力影响其运动状态,从而限制其复合;其次,利用洛伦兹力引起的纳米导体电子极化分布所形成的微电势,即运动导体电磁感应产生的动生电动势,实现对其表面组装的半导体纳米材料的光生载流子分离的调控。然后,根据磁性半导体材料中的电子自旋方向多样,具有自旋极化状态调控的条件,研究在磁场作用下,通过调节电子自旋极化状态,对光生电子和空穴的自旋极化状态进行调节,影响其复合率,从而实现磁场对磁性半导体光催化材料的光生载流子分离的调控。主要研究内容及成果如下:（1）洛伦兹力调控光生载流子分离和磁场辅助光催化:首先,利用载流子与磁场相对运动受到的洛伦兹力作用,抑制光生载流子的复合,实现高效光催化性能。选择最常用的二氧化钛（TiO2）光催化材料作为模式材料,制备了晶格结构完整的TiO2纳米带,研究其在磁场中相对运动时的光催化性能,分析磁场对半导体材料光催化性能调控机理。结果显示,在普通的搅拌式光催化系统下放置永磁体提供磁场,与不施加磁场相比,光催化降效率可以提高约40%。利用电化学Mott-Schottky曲线分析光生载流子浓度,发现磁场作用下的光生载流子浓度增加了约30%,因此提出通过引入洛伦兹力对光生电子和空穴的反方向作用力,在光生载流子光激发形成初期对电子-空穴复合过程形成抑制作用,实现了传输过程中的光生载流子数量增多,进而实现光催化性能提升,这为设计增强光生载流子分离的材料和系统开辟了一条新的思路。其次,在洛伦兹力作用提高TiO2纳米带中光生载流子的分离效率的研究基础上,构建晶格完整TiO2纳米带与还原氧化石墨烯（rGO）的异质结构,探索在磁场洛伦兹力作用对异质结构光生载流子分离的调控作用。研究结果显示,在相同磁场条件下,rGO/TiO2纳米带异质结构的光催化效率比纯TiO2纳米带的光催化降解率提高了 34%,说明异质结构的界面内建电场对光生载流子分离产生显着作用。结合磁场洛伦兹力和异质结构界面内建电场协同作用,提出从光生载流子分离和输运两个阶段来讨论其光催化增强机理,即分离阶段,磁场洛伦兹力抑制了光生载流子产生初期的复合,使得能够参与载流子输运的数量增加;输运阶段,rGO-TiO2异质结构形成的内建电场为载流子提供了自发输运路径,实现了更多的光生载流子的转移。这种具有“内建电场-磁场”协同作用的复合光催化材料设计思路,为磁场增强光催化材料设计展示了重要的方向。（2）电磁感应原位微电场的构建及磁场对纳米复合结构光催化材料的载流子调控:通过构建以纳米导体为核的复合结构材料,实现磁场中金属导体电磁感应效应的动生电动势,为复合材料提供原位微电场,增强光生载流子的分离。根据电磁感应原理,在磁场中运动的金属导体,其电子受到洛伦兹力作用形成电荷极化分布,宏观上表现为磁场动生电动势。以纳米导体为核构建的复合光催化材料中,纳米导体的动生电动势作为原位微电场调节光生载流子的分离,从而实现光催化性能的提升。基于以上材料设计思路,通过以金（Au）纳米棒作为纳米导体材料,以CdS纳米颗粒作为半导体光催化材料,构建Au@CdS纳米复合材料作为模式材料,展开电磁感应微电势对光生载流子分离性能调控的机理研究。利用自主设计和改造的运动磁场施加装置,研究了复合材料在磁场作用下光催化制氢性能的变化,结果显示在磁场作用下,Au@CdS纳米复合材料的光催化制氢效率可以提高110%左右,证明了磁场动生电动势提供的微电场对光生载流子分离的有效增强。这种利用金属-半导体核壳纳米复合结构在磁场作用下产生的电磁感应微电场,是纳米结构材料从相对运动的动能到电势能的有效转换结构,为非接触外场增强光催化性能提供了材料设计新思路,能够形成功能材料介导的原位微电场增强载流子分离的复合结构光催化材料新体系。除了磁场原位微电场对负载的光催化材料中光生载流子的调控作用,局域表面等离激元效应（LSPR）是在金属表面自由电子与相同振动频率的光子相互作用形成的电磁振荡。其中,形成的热电子也具有光生载流子特性,因此,磁场与运动导体作用产生微电势可能会对在金属导体表面基于LSPR产生的热电子具有调控作用。LSPR效应需要避免表面负载对金属表面电子的影响,通过构建钯（Pd）-金（Au）纳米棒（NRs）哑铃状复合结构,既形成复合结构催化材料,降低Pd的负载影响Au的LSPR,用于开展等离子体增强的甲酸脱氢催化反应,研究磁场作用下的催化性能调控。研究表明,利用自主设计和改进的运动磁场施加装置,对Pd-Au NRs哑铃状复合结构的甲酸脱氢反应过程施加运动磁场,在28℃反应条件下的甲酸脱氢效率提高了约60%,在45℃的反应条件下,甲酸脱氢效率提高可达150%以上。由于Pd催化甲酸脱氢反应与Pd表面电子密度密切相关,磁场作用下催化性能的显着提升说明Pd表面电子的富集,表明更多的Au纳米棒LSPR产生的热电子转移到Pd纳米颗粒的表面,验证了磁场动生电动势对LSPR热电子的调控作用,形成原位微电场对自体载流子的调节作用。本工作进一步证实了功能材料介导的原位微电场增强光生载流子分离的复合结构光催化材料设计具有可行性和普适性。（3）磁场调控铁磁半导体电子自旋极化增强光生载流子的分离:磁性半导体材料的电子自旋方向不同,没有表现出对光生载流子的作用,但是其电子自旋方向是可以利用磁场进行调节的,当电子自旋极化后,磁性半导体材料的光激发电子和空穴自旋极化状态会受到影响,进而调控光生载流子分离。通过结构调控选择选取具有光催化性能的铁酸锌（ZnFe2O4）铁磁性材料,研究其在磁场中电子自旋极化态的变化与光生载流子分离和催化活性的关系。通过引入阳离子无序和氧空位,合成了具有不同铁磁性能的ZnFe2O4（ZFO）光电极。在磁场作用下,铁磁性能越好的ZnFe2O4具有更强的光电催化析氧反应（OER）性能,实现了减少煅烧时间与磷化处理的ZnFe2O4在1.23和1.57 V vs可逆氢电极（RHE）时的OER性能比无磁场作用下分别提高了 150%和125%。其机理可解释为,阳离子无序和氧空位的引入,提高了自旋电子浓度,在磁场作用下会实现更多的电子自旋极化。处于自旋极化状态的电子在光激发过程中,电子和空穴形成相反的极化状态,空穴的极化会保持,而电子进入激发态后,由于超精细结构效应、自旋-轨道耦合效应等,会弛豫失去极化状态,即部分电子自旋方向发生反转。因为没有能够与之复合的、具有适当自旋方向的空穴存在,反转的电子向空穴的跃迁是受阻的,限制了光生电子空穴的复合。此外,电子自旋极化产生的磁阻效应,降低了载流子输运的电阻,使更多的光生载流子分离并转移到催化活性表面,增强OER催化性能。本工作通过调控电子自旋极化增强光生载流子分离,扩展了磁场增强光催化性能的理论和材料体系。整体来说,本论文研究了磁场调控光催化性能的机理,并提出了材料设计原理,构建了磁场增强光催化的材料体系。将磁场对电荷的洛伦兹力和对电子自旋极化的调控,应用在光生载流子分离过程中,实现抑制光生载流子的复合和增强其输运,进而实现了光催化性能的提升。作为非接触式的外场调控体系,对高性能的光催化材料体系的构建和拓展,提供了一定的指导意义。
徐冬梅[8]（2021）在《锰基与铜基半导体纳米复合材料的制备及电磁波吸收性能研究》文中研究指明随着各种大型电子设备的广泛应用以及各种通讯设备的发展,电磁辐射、电磁干扰越来越严重。电磁波吸收材料可将电磁能量转化为热能而使其耗散,是解决电磁污染的有效途径。此外,在军事领域,吸波材料作为“隐身”技术的材料基础,在对抗侦察系统的探测等方面也发挥了重要作用。因此,探索轻质、高效的吸波材料具有重要的研究意义。相比于传统的磁性材料,半导体材料成本低、易制备、介电常数小、电导率适中、稳定性好,可产生介电损耗,因而被逐渐应用到电磁波吸收领域。然而单一的半导体介电材料也存在衰减能力不足、阻抗匹配难以调节等问题,使其表现出的吸收性能并不理想。为解决以上问题,本文以MnO、Cu9S5半导体材料为研究对象,通过将其与磁性材料、碳材料复合,并对复合材料的组分含量进行调节,进一步调控其电磁参数,优化阻抗匹配与衰减能力,最终实现半导体复合材料在吸收强度、吸收带宽、匹配厚度上的改善,并在此基础上对电磁波损耗机理进行了探讨。主要内容如下:（1）采用氢气还原MnCo双金属氧化物的方法得到了三维多孔MnO/Co复合材料。此方法实现了纳米级介电材料MnO和磁性Co颗粒的均匀复合,磁性材料的引入使复合材料的损耗能力显着提升,MnO颗粒的存在抑制了纯Co材料介电常数过大的现象,进而改善复合材料的阻抗匹配。通过调节两组分的相对含量,探讨了介电组分MnO和磁性金属Co对电磁参数及吸波性能的影响机制。MnO/Co复合材料表现出了优于单一 MnO和Co材料的吸波性能:在匹配厚度为2.3 mm,频率为10.9 GHz时,最佳反射损失值达-64.2 dB;匹配厚度为2.1 mm时,有效吸收带宽达6.0 GHz。MnO与磁性钴颗粒的协同配合有效地促进了材料对电磁波的损耗。（2）考虑到碳材料的强电导损耗、轻质以及易制备等特点,采用吡咯碳还原MnO2制备了一维核壳MnO@氮掺杂碳复合材料。通过控制吡咯用量,实现了碳层厚度及碳含量可调。电导率测试结果表明随碳含量增加,复合材料的电导率显着提升,从而使电导损耗增强。并且碳的包覆也带来更多的极化损耗,进一步实现复合材料整体损耗能力的提升。当碳含量为30.2 wt.%时,MnO@氮掺杂碳复合材料表现出最佳的吸收性能:匹配厚度为2.4mm,频率为13.3 GHz时,最佳反射损失值达-62.8 dB;在2.5 mm时,有效带宽达5.4 GHz。电磁仿真模拟结果表明,核壳结构的形成有利于在界面处形成电荷聚集,进而促进更多界面极化的产生。本研究探讨了高电导损耗的碳材料对MnO介电损耗能力的调控机制,并对极化行为的产生提出了合理的解释,为制备轻质核壳结构吸波材料提供了思路。（3）多相异质结构的形成有助于界面极化的产生,并且磁性与介电损耗材料的复合能有效平衡磁导率与介电常数,实现良好的阻抗匹配。结合以上两个实验,采用吡咯碳还原MnCo双金属氧化物的方法制备了三维花状MnO/Co@C复合材料。高磁损耗的Co、高电导损耗碳层的引入、以及多重异质界面的形成,使复合材料同时获得了高磁损耗与介电损耗能力。通过调控Co与MnO的比例,进一步调节了材料的电磁参数,优化了阻抗匹配。在磁性Co颗粒以及MnO、碳介电成分的协同作用下,复合材料在更宽的频率范围内实现了强吸收,并取得了优异的低频吸收性能,在4～12 GHz频率范围内最佳吸收均小于-20 dB。当厚度为2.4 mm时,最小RL达-55.3 dB;在2.6 mm时,有效带宽达4.6 GHz,覆盖了整个X波段。（4）通过金属有机骨架（MOFs）材料衍生制备金属硫化物/碳复合材料为构建高效吸波材料提供了新的可能。本实验以HKUST-1为前驱体,通过后续的高温碳化和硫化处理制备了八面体Cu9S5/C复合材料。Cu9S5纳米颗粒均匀地镶嵌在八面体碳骨架的表面和内部。电磁参数测试表明,硫化物半导体Cu9S5和碳均可提供电导损耗和极化损耗。电场模拟结果表明,两组分的结合为界面极化提供了更多的位点。通过控制复合材料中Cu9S5与碳的相对含量,实现了阻抗匹配与衰减能力的平衡。Cu9S5/C复合材料的高损耗能力使其在45 wt.%的低填充量下获得了优异的吸波性能。匹配厚度为1.3 mm时取得最佳反射损耗-62.3 dB,1.6 mm时有效吸收带宽达4.7 GHz;在3.5～18 GHz的宽频率范围内,反射损耗值均能达到-20 dB以下。本实验为通过MOFs衍生制备硫化物/碳复合电磁波吸收材料提供了思路。
黄国富[9]（2021）在《磁性膨润土辅助构建松球状Z-型异质结BiOBr/BiOI及其对四环素的高效去除》文中研究表明为优化BiOBr的光催化性能,解决其可见光捕获能力以及污染物吸附能力不高,光生电子-空穴（e-/h+）易复合,团聚现象严重,固液分离回收困难等不足。本研究综合采用异质结构建、形貌调控以及载体负载手段,在磁性膨润土（Magnetic bentonite,MBT）表面原位生长BiOBr和BiOI,获得松球状结构的Z-型异质结BiOBr/BiOI(MBT25/BiOBr/BiOI);对制备的材料进行表征分析,并通过降解四环素（Tetracycline,TC）考察材料的吸附-光催化性能,同时利用超高效液相-质谱联用仪分析TC的降解产物,探究其降解途径。此外,提出了材料主要的合成机理和光催化增强机理。全文主要的结论如下:（1）通过简单的沉淀联合微波水热法,成功合成了MBT以及MBT25/BiOBr/BiOI。表征结果表明,BiOBr和BiOI均呈现光滑片状,团聚现象严重。引入MBT后,获得松球状结构的Z-型异质结BiOBr/BiOI。MBT25/BiOBr/BiOI具有增大的比表面积,增强的光吸收能力以及e-/h+分离效率,此外,MBT25/BiOBr/BiOI可以实现快速的磁分离回收,有利于循环使用。（2）MBT25/BiOBr/BiOI对TC（20 mg/L）具有优异的吸附-光催化降解性能,经80 min可见光照射后,对TC的降解率为89%,降解速率分别是BiOBr、BiOI和BiOBr/BiOI的2倍、10倍和1.5倍,且五次循环使用后降解率仍达80%;当TC浓度<5 mg/L时,TC的降解率高达96%;在p H为3～10的范围内仍能保持良好的光催化性能。光催化前后的XRD表征显示,其结构稳定性良好。（3）MBT25/BiOBr/BiOI的合成机理:膨润土比表面积大、孔状结构、溶胀性大以及表面电负性的特性,为Fe3O4、BiOBr和BiOI提供了充足的负载点位;BiOBr和BiOI定向原位生长在MBT表面,然后通过溶解-再结晶过程生长成片状BiOBr/BiOI,最后自组装形成松球状结构的Z-型异质结BiOBr/BiOI。光催化增强机理:MBT25/BiOBr/BiOI较低的禁带能（1.5 e V）,松球状结构Z-型BiOBr/BiOI和功能性MBT协同不仅增大了材料比表面积,实现对TC双重吸附,还提高了光捕获能力以及电子空穴对分离效率,且保持了BiOBr和BiOI的氧化还原能力。（4）TC的降解途径:TC分子首先被吸附到材料表面,之后被·OH,h+,e–和·O2–攻击,发生羟基化、脱烷基化、脱酰胺、脱水、开环和进一步的氧化反应,产生中间产物,部分中间产物以及TC分子继续被氧化还原成更小的分子,最后被降解转化为CO2和H2O。总之,MBT25/BiOBr/BiOI对TC具有显着增强的吸附富集和光催化降解性能,且能够实现快速的磁分离回收。本研究中相应材料的合成机理以及光催化性能优化方法可为其它光催化剂性能优化的设计提供借鉴。
张艳群[10]（2021）在《半导体氧化物纳米材料结构调控及其光催化研究》文中研究说明光催化技术以清洁可再生的太阳能为能源,使用半导体材料作为催化剂,经过简单的异相光催化反应过程就能实现太阳能的转换和存储,是解决环境污染和能源枯竭的理想途径。鉴于整个过程是利用催化剂吸收光子,产生激发态,完成能量转换循环,所以光催化剂是光催化技术得以实施的最关键的部分。本论文中,我们以半导体材料（卤氧化铋、氧化亚铜）自身特性为依据,通过对其形貌进行调控或负载量子点构建复合材料,提高其催化活性并将这些半导体催化剂应用到光催化降解有机染料、光响应纳米酶、传感检测、有机合成等方面,取得了以下研究进展。具体的工作内容包括:（1）开发了一种胶束诱导生长法用于制备中空开放BiOCl纳米帽高效光催化剂,通过精细调节实验条件可以实现对BiOCl纳米帽的开口角度大小和纳米帽中所含卤素的种类进行调控。本工作成功制备了开口角度分别为0°、32.3±0.6°、57.8±0.8°和114.9±0.9°的BiOCl纳米帽以及含有不同卤素种类的BiOCl、BiOCl0.5Br0.5和BiOBr纳米帽。系统的光催化实验表明,中空开放BiOCl纳米帽具有优异的光催化活性,即使在极低的浓度下也能够在40 min内将罗丹明B完全降解,降解动力学常数为普通BiOCl纳米片的7.8倍。与目前文献报道的其它光催化材料及商用P25光催化剂相比,BiOCl纳米帽在光催化活性和合成难易程度上均具有明显的优势。（2）开发了一种自下而上的直接化学合成法用于合成均一稳定的氯溴氧铋超薄单晶纳米片,并首次研究了其光响应类氧化酶活性。一系列的实验表明合成的氯溴氧铋超薄纳米片在中性溶液中具有光控和高效的类氧化酶活性,能够氧化典型的过氧化物酶底物,如TMB、OPD和ABTS。基于氯溴氧铋纳米片-TMB显色体系,我们建立了一种快速且灵敏的比色法用于检测溶液中谷胱甘肽浓度,线性范围为1.5～15 μM,检出限为0.16μM。本工作拓宽了氯溴氧铋材料在纳米酶方向的应用。（3）通过一步溶剂热法构建Fe3O4@Cu2O磁性纳米球来解决D-A环丙烷类化合物合成过程中面临的目标产物纯化困难和能耗高等问题。以该催化剂催化苯乙烯和溴代丙二酸二乙酯反应生成D-A环丙烷类化合物时,通过优化反应条件,产物的产率可以达到82%。同时该催化体系也能够催化多种苯乙烯衍生物发生类似的目标反应,表现出较强的官能团容忍性。通过对使用后的催化剂进行表征发现该催化剂具有很好的稳定性。（4）通过负载量子点构建Fe3O4@Cu2O/CQDs/N-CQDs（FCCN）异质结复合材料来克服目前光芬顿催化剂面临的光响应范围窄和只能适用于酸性条件等问题。系统的催化实验表明该复合材料的催化活性高于单一组分或多组分的机械混合物,并且与单一组分材料相比,该复合材料具有更大的可见光响应范围和更宽的pH适用范围。更大的可见光响应范围来源于量子点对光的上转换性质;更宽的pH适用范围是因为CQDs能够作为光敏性酸活性位点,调节催化剂局部的pH。该复合材料对多个有机染料均表现出优异的降解能力,而且对实际的工业废水也具有显着的处理效果;另外该复合材料具有很好的稳定性,能通过外磁场分离,可以多次循环使用。
二、日本合成微磁性半导体材料（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、日本合成微磁性半导体材料（论文提纲范文）
（1）(001)晶面高比例暴露TiO2和BiOCl基光催化剂的制备及降解有机污染物的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 半导体光催化技术 |
| 1.1.1 半导体光催化技术的原理 |
| 1.1.2 TiO_2和BiOCl光催化剂 |
| 1.1.3 TiO_2和BiOCl光催化剂存在的问题 |
| 1.2 TiO_2和BiOCl光催化剂的改性方法 |
| 1.2.1 微结构调控 |
| 1.2.2 复合光催化剂的制备 |
| 1.3 磁性复合光催化剂 |
| 1.4 TiO_2和BiOCl光催化剂在污水处理中的应用 |
| 1.4.1 酚类废水 |
| 1.4.2 抗生素废水 |
| 1.4.3 染料废水 |
| 1.4.4 农药和杀虫剂废水 |
| 1.5 本文的研究内容和意义 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 光催化剂的表征 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜和能谱 |
| 2.2.3 透射电子显微镜 |
| 2.2.4 紫外可见漫反射光谱 |
| 2.2.5 拉曼光谱 |
| 2.2.6 光致发光光谱 |
| 2.2.7 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.2.8 X射线能谱 |
| 2.2.9 振动样品磁强计 |
| 2.2.10 离子色谱 |
| 2.2.11 电化学工作站 |
| 2.3 光催化降解性能测试 |
| 2.3.1 光催化装置 |
| 2.3.2 光催化降解实验 |
| 2.3.3 总有机碳测试 |
| 2.3.4 中间产物毒性测试 |
| 2.3.5 自由基捕获实验 |
| 第3章 (001)晶面高比例暴露TiO_2纳米片的制备和光催化降解p-NP的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 T-xHF的制备和表征 |
| 3.2.1 T-xHF的制备 |
| 3.2.2 T-xHF的表征 |
| 3.3 T-xHF的生长机制 |
| 3.4 T-xHF光催化剂降解p-NP的性能 |
| 3.5 T-xHF光催化降解p-NP的影响因素 |
| 3.5.1 初始p H值 |
| 3.5.2 催化剂投加量 |
| 3.5.3 p-NP浓度 |
| 3.6 T-xHF光催化降解p-NP的机理 |
| 3.7 T-xHF光催化剂的稳定性 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 RGO和 g-C_3N_4改性(001)晶面高比例暴露TiO_2复合光催化剂的制备和降解p-NP的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TR和TG复合光催化剂的制备 |
| 4.2.1 T-1.0HF的制备 |
| 4.2.2 TR复合光催化剂的制备 |
| 4.2.3 TG复合光催化剂的制备 |
| 4.3 TR复合光催化剂的表征和降解p-NP的性能 |
| 4.3.1 TR复合光催化剂的表征 |
| 4.3.2 TR复合光催化剂降解p-NP的性能 |
| 4.3.3 TR复合光催化剂降解p-NP的影响因素 |
| 4.3.4 响应面优化TR复合光催化剂降解p-NP条件 |
| 4.3.5 TR复合光催化剂的稳定性 |
| 4.3.6 TR复合光催化剂降解p-NP的机理分析 |
| 4.4 TG复合光催化剂的表征和降解p-NP的性能 |
| 4.4.1 TG复合光催化剂的表征 |
| 4.4.2 TG复合光催化剂降解p-NP的性能 |
| 4.4.3 TG复合光催化剂降解p-NP的机理 |
| 4.4.4 TG复合光催化剂的稳定性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 可磁分离ZnFe_2O_4/TiO_2/RGO三元复合光催化剂的制备和降解p-NP的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 ZTR三元复合光催化剂的制备和表征 |
| 5.2.1 ZTR三元复合光催化剂的制备 |
| 5.2.2 ZTR三元复合光催化剂的表征 |
| 5.3 ZTR复合光催化剂降解p-PN的性能 |
| 5.4 ZTR复合光催化剂降解p-PN的影响因素 |
| 5.4.1 初始pH值 |
| 5.4.2 催化剂投加量 |
| 5.4.3 p-NP浓度 |
| 5.4.4 不同水体 |
| 5.5 ZTR复合光催化剂降解p-NP的机理 |
| 5.5.1 活性物种鉴别 |
| 5.5.2 光催化机理 |
| 5.6 ZTR复合光催化剂降解p-NP的路径 |
| 5.7 ZTR复合光催化剂的稳定性 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 (001)晶面高比例暴露BiOCl纳米片及其复合光催化剂的制备和降解TC的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 光催化剂的制备和表征 |
| 6.2.1 (001)晶面高比例暴露BiOCl纳米片的制备 |
| 6.2.2 BG复合光催化剂的制备 |
| 6.2.3 BG复合光催化剂的表征 |
| 6.3 BG复合光催化剂降解TC的性能 |
| 6.4 BG复合光催化剂降解TC的中间产物毒性测试 |
| 6.5 BG复合光催化剂降解TC的机理 |
| 6.6 BG复合光催化剂降解TC的路径 |
| 6.7 BG复合光催化剂的稳定性 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 结论与创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（2）3d过渡金属稀磁半导体的磁性调控机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 巨磁阻效应 |
| 1.1.2 自旋阀 |
| 1.1.3 磁性隧道结 |
| 1.2 稀磁半导体的研究历史 |
| 1.2.1 第一代稀磁半导体 |
| 1.2.2 第二代稀磁半导体 |
| 1.2.3 第三代稀磁半导体 |
| 1.2.4 稀磁半导体氧化物 |
| 1.3 稀磁半导体的磁性起源机制 |
| 1.3.1 分子场理论 |
| 1.3.2 直接交换作用 |
| 1.3.3 超交换作用 |
| 1.3.4 Zener模型 |
| 1.3.5 RKKY模型 |
| 1.3.6 束缚磁化子模型 |
| 1.3.7 F色心机制 |
| 1.4 稀磁半导体氧化物的研究进展 |
| 1.4.1 稀磁半导体氧化物分类(d~0、d~x、f~0、f~x) |
| 1.4.2 d~0类ZnO稀磁半导体铁磁性研究 |
| 1.4.3 磁性元素掺杂ZnO稀磁半导体铁磁性研究 |
| 1.4.4 d~x类NiO稀磁半导体铁磁性研究 |
| 1.4.5 f~x类CeO_2稀磁半导体铁磁性研究 |
| 1.4.6 过渡金属磷化物铁磁性研究 |
| 1.5 论文研究思路与内容 |
| 1.5.1 研究思路与意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 制备与表征方法 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 样品的表征手段 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 透射电镜表征(TEM) |
| 2.3.4 球差校正透射电镜(ACTEM) |
| 2.3.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.6 光致发光(PL)谱 |
| 2.3.7 电子顺磁共振(EPR) |
| 2.3.8 磁圆二色性谱(XMCD) |
| 2.3.9 超导量子干涉仪(SQUID) |
| 第三章 单分散ZnO纳米颗粒的制备及室温铁磁性的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 ZnO纳米颗粒的形貌、结构以及成分表征 |
| 3.3.2 ZnO纳米颗粒的磁性表征 |
| 3.3.3 ZnO纳米颗粒的表面缺陷表征 |
| 3.3.4 ZnO纳米颗粒磁性与表面缺陷的关系构建 |
| 3.3.5 ZnO的磁性计算与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Co-ZnO纳米颗粒的制备及其室温铁磁性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Zn_(1-x)Co_xO纳米颗粒的形貌、结构以及成分表征 |
| 4.3.2 Zn_(1-x)Co_xO纳米颗粒的磁性表征 |
| 4.3.3 Zn_(1-x)Co_xO纳米颗粒表面缺陷表征 |
| 4.3.4 Zn_(1-x)Co_xO纳米颗粒退火实验表征 |
| 4.3.5 Zn_(1-x)Co_xO纳米颗粒的磁性拟合 |
| 4.3.6 Zn_(1-x)Co_xO磁性计算与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Ce-ZnO纳米片的制备及其室温铁磁性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Ce-ZnO纳米片的结构、形貌与成分表征 |
| 5.3.2 Ce-ZnO纳米片的磁性表征 |
| 5.3.3 Ce-ZnO纳米片的表面缺陷表征 |
| 5.3.4 Ce-ZnO纳米片的磁性与表面缺陷关系的构建 |
| 5.3.5 Ce-ZnO磁性计算与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 NiO纳米团簇的制备及其室温铁磁性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 NiO纳米团簇的结构、形貌与成分表征 |
| 6.3.2 NiO纳米团簇的磁性表征 |
| 6.3.3 NiO纳米团簇退火实验 |
| 6.3.4 NiO纳米团簇的磁性与表面缺陷关系的构建 |
| 6.3.5 NiO磁性计算与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 CeO_2纳米材料的制备及其室温铁磁性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 CeO_2纳米材料的结构、形貌与成分表征 |
| 7.3.2 CeO_2纳米材料的磁性表征 |
| 7.3.3 CeO_2纳米材料的表面电子态分析 |
| 7.3.4 CeO_2纳米材料磁性与表面电子态的关系构建 |
| 7.3.5 CeO_2磁性计算与分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 单分散非化学计量比Zn_xFe_(3-x)O_4纳米颗粒的制备及其室温铁磁性研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验部分 |
| 8.3 结果与讨论 |
| 8.3.1 Zn_xFe_(3-x)O_4纳米颗粒的结构、形貌与成分表征 |
| 8.3.2 Zn_xFe_(3-x)O_4纳米颗粒的磁性表征 |
| 8.3.3 Zn_xFe_(3-x)O_4纳米颗粒退火实验 |
| 8.3.4 ZnFe_2O_4计算与分析 |
| 8.4 本章小结 |
| 第九章 NiCoP纳米颗粒的制备及其室温铁磁性研究 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 样品制备 |
| 9.3 结果与讨论 |
| 9.3.1 NiCoP纳米颗粒结构、形貌与成分表征 |
| 9.3.2 NiCoP纳米颗粒磁性表征 |
| 9.3.3 NiCoP纳米颗粒表面电子态表征 |
| 9.3.4 NiCoP纳米颗粒磁性与表面缺陷关系的构建 |
| 9.3.5 NiCoP纳米颗粒退火实验 |
| 9.3.6 NiCoP计算与分析 |
| 9.4 CoN纳米棒的磁性研究 |
| 9.4.1 CoN纳米棒的制备 |
| 9.4.2 CoN纳米棒的结构形貌表征 |
| 9.4.3 CoN纳米棒的磁性表征 |
| 9.4.4 CoN纳米棒的表面电子态表征 |
| 9.5 本章小结 |
| 第十章 总结与展望 |
| 10.1 总结 |
| 10.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 1.发表学术论文 |
| 1.1 以第一作者发表 |
| 1.2 参与的学术论文 |
| 2.参与科研项目及科研获奖 |
| 2.1 参与科研项目 |
| 2.2 科研获奖 |
| 致谢 |
（3）金属酞菁敏化型有机/无机杂化光催化剂的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光催化概述 |
| 1.1.1 光催化原理 |
| 1.1.2 半导体光催化剂 |
| 1.1.3 光催化剂研究现状 |
| 1.2 酞菁在光催化领域中的研究进展 |
| 1.3 研究意义与主要内容 |
| 第2章 实验试剂、仪器及测试方法 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 主要测试与表征方法 |
| 2.4 光催化实验 |
| 2.4.1 光催化实验装置 |
| 2.4.2 光催化实验方法 |
| 2.4.3 光催化过程中活性物质检测 |
| 第3章 金属酞菁敏化的温敏性光催化剂制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 光催化剂制备 |
| 3.2.2 光催化实验 |
| 3.2.3 光催化反应过程中活性物质检测 |
| 3.2.4 理论计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 结构表征 |
| 3.3.2 光催化性能 |
| 3.3.3 光催化剂稳定性 |
| 3.3.4 光催化机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 金属酞菁敏化的磁和热双响应光催化剂制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 光催化剂制备 |
| 4.2.2 光催化实验 |
| 4.2.3 光催化反应过程中活性物质检测 |
| 4.2.4 理论计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 结构表征 |
| 4.3.2 磁与热性质研究 |
| 4.3.3 光催化性能 |
| 4.3.4 光催化剂稳定性 |
| 4.3.5 光催化机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 金属酞菁和Cu_2O双改性光催化剂的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 光催化剂制备 |
| 5.2.2 光催化实验 |
| 5.2.3 光催化反应过程中活性物质检测 |
| 5.2.4 吸附实验 |
| 5.2.5 理论计算 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 结构表征 |
| 5.3.2 光催化性能 |
| 5.3.3 光催化剂稳定性 |
| 5.3.4 光催化机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 金属酞菁和ZnIn_2S_4双改性可再生光催化剂制备及性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 光催化剂制备 |
| 6.2.2 光催化实验 |
| 6.2.3 光催化反应过程中活性物质检测 |
| 6.2.4 吸附实验 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 结构表征 |
| 6.3.2 光催化性能 |
| 6.3.3 光催化剂稳定性 |
| 6.3.4 光催化机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论及创新点 |
| 7.1.1 结论 |
| 7.1.2 创新点 |
| 7.2 存在的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（4）基于Fe3O4的钛、钌基复合纳米材料的合成及光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 纳米材料概述 |
| 1.2.1 纳米材料 |
| 1.2.2 光催化纳米材料 |
| 1.3 光催化降解废水有机污染物纳米材料 |
| 1.3.1 铁氧体磁性纳米材料 |
| 1.3.2 钛基纳米材料 |
| 1.3.3 钌基纳米材料 |
| 1.4 本论文的研究内容和创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第2章 磁性Fe_3O_4纳米微球的合成及光-芬顿反应催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂及药品 |
| 2.2.2 Fe_3O_4纳米微球的合成 |
| 2.2.3 Fe_3O_4纳米微球的表征 |
| 2.2.4 Fe_3O_4纳米微球的催化降解性能实验 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Fe_3O_4纳米微球的形貌及结构分析 |
| 2.3.2 Fe_3O_4纳米微球的XRD分析 |
| 2.3.3 Fe_3O_4纳米微球的XPS分析 |
| 2.3.4 Fe_3O_4纳米微球的比表面积测试 |
| 2.3.5 Fe_3O_4纳米微球的磁性能测试 |
| 2.3.6 Fe_3O_4纳米微球的光学性质研究 |
| 2.3.7 Fe_3O_4纳米微球的催化降解性能研究 |
| 2.3.8 Fe_3O_4纳米微球的光-芬顿反应催化降解机理探讨 |
| 2.3.9 循环回收性能评估 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Fe_3O_4@TiO_2磁性复合材料的合成及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂及药品 |
| 3.2.2 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的合成 |
| 3.2.3 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的表征 |
| 3.2.4 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的光催化实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 合成条件对核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料形貌的影响 |
| 3.3.2 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的合成机理探讨 |
| 3.3.3 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的XRD分析 |
| 3.3.4 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的磁性能测试 |
| 3.3.5 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的XPS分析 |
| 3.3.6 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的比表面积测试 |
| 3.3.7 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的光学性能研究 |
| 3.3.8 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的光催化性能研究 |
| 3.3.9 核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合材料的光催化机理探讨 |
| 3.3.10 循环回收性能评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的合成及光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂及药品 |
| 4.2.2 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的合成 |
| 4.2.3 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的表征 |
| 4.2.4 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光催化实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的XRD分析 |
| 4.3.2 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的形貌及组成成分分析 |
| 4.3.3 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的XPS分析 |
| 4.3.4 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的比表面积测试 |
| 4.3.5 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的磁性能测试 |
| 4.3.6 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光学性能研究 |
| 4.3.7 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光催化性能研究 |
| 4.3.8 Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光催化机理探讨 |
| 4.3.9 循环回收性能评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的合成及光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂及药品 |
| 5.2.2 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的合成 |
| 5.2.3 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的表征 |
| 5.2.4 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光催化实验 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的形貌及组成成分分析 |
| 5.3.2 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的XRD表征 |
| 5.3.3 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的拉曼光谱分析 |
| 5.3.4 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的XPS分析 |
| 5.3.5 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光学性能研究 |
| 5.3.6 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的磁性能测试 |
| 5.3.7 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的比表面积测试 |
| 5.3.8 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光催化性能研究 |
| 5.3.9 rGO/Fe_3O_4@Ru-TiO_2磁性复合材料的光催化机理探讨 |
| 5.3.10 循环回收性能评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的合成及光催化性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 试剂及药品 |
| 6.2.2 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的合成 |
| 6.2.3 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的表征 |
| 6.2.4 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的光催化实验 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的XRD分析 |
| 6.3.2 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的形貌及组成分析 |
| 6.3.3 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的比表面积测试 |
| 6.3.4 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的XPS分析 |
| 6.3.5 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的磁性能测试 |
| 6.3.6 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的光学性能研究 |
| 6.3.7 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的光催化性能研究 |
| 6.3.8 Fe_3O_4@C@Ru磁性复合材料的光催化机理探讨 |
| 6.3.9 循环回收性能评估 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）改性硫化镉的制备及其光催化性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化概述 |
| 1.2.1 纳米半导体材料 |
| 1.2.2 光催化原理 |
| 1.3 硫化镉光催化剂研究现状 |
| 1.3.1 基本性质 |
| 1.3.2 合成制备 |
| 1.3.3 改性 |
| 1.3.4 应用 |
| 1.4 纳米洋葱碳的介绍 |
| 1.4.1 纳米洋葱碳简介 |
| 1.4.2 纳米洋葱碳的制备 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 1.6 论文创新点 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 表征测试方法 |
| 2.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 傅里叶红外(FTIR) |
| 2.2.3 扫描电镜(SEM) |
| 2.2.4 X光电子能谱(XPS) |
| 2.2.5 紫外可见漫反射分析(UV-vis DRS) |
| 2.2.6 比表面积和孔径分布测试(BET) |
| 2.2.7 磁性分析(VSM) |
| 2.3 光催化降解试验 |
| 2.4 活性物质捕获试验 |
| 2.5 催化剂稳定性试验 |
| 第三章 C/CdS光催化剂的制备及其性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验仪器和试剂 |
| 3.2.2 材料的制备 |
| 3.2.3 材料的表征测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 XRD分析 |
| 3.3.2 FTIR分析 |
| 3.3.3 XPS分析 |
| 3.3.4 SEM和 EDS分析 |
| 3.3.5 比表面积和孔径分析 |
| 3.3.6 光学性能和能带结构分析 |
| 3.4 光催化性能分析 |
| 3.4.1 C/CdS光催化剂复合比例对RhB降解效果的分析 |
| 3.4.2 光催化剂稳定性分析 |
| 3.5 光催化机理的分析 |
| 3.5.1 自由基捕获试验 |
| 3.5.2 光电性能 |
| 3.5.3 光催化机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 MCNOs/CdS磁性光催剂的制备及其性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验仪器和试剂 |
| 4.2.2 材料的制备 |
| 4.2.3 结构表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 XRD分析 |
| 4.3.2 FTIR分析 |
| 4.3.3 XPS分析 |
| 4.3.4 SEM和 EDS分析 |
| 4.3.5 比表面积和孔径分析 |
| 4.3.6 磁性分析 |
| 4.3.7 光学性能和能带结构分析 |
| 4.4 光催化性能分析 |
| 4.4.1 MCNOs/CdS磁性光催化剂复合比例对RhB降解效果的分析 |
| 4.4.2 MCNOs/CdS磁性光催化剂投加量对RhB降解效果的分析 |
| 4.5 光催化机理的分析 |
| 4.5.1 自由基捕获试验 |
| 4.5.2 光电性能 |
| 4.5.3 光催化机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 比较三种光催化体系的性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 比较C/CdS和MCNOs/CdS光降解RhB的光催化活性 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）金属硫化物、氧化物复合材料的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.1.1 水污染现状及危害 |
| 1.1.2 污水的处理工艺 |
| 1.2 半导体光催化技术 |
| 1.2.1 半导体光催化的基本原理 |
| 1.2.2 光催化技术的应用 |
| 1.3 半导体光催化材料 |
| 1.3.1 金属氧化物 |
| 1.3.2 金属硫化物 |
| 1.4 本文的研究背景和研究内容 |
| 1.4.1 研究背景 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 实验仪器设备、试剂及表征方法 |
| 2.1 实验仪器及试剂 |
| 2.1.1 实验仪器设备 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 材料性能表征方法 |
| 2.2.1 X-射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 X-射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.4 红外吸收光谱(FT-IR) |
| 2.2.5 紫外可见吸收光谱(UV-Vis DRS) |
| 2.2.6 光致发光光谱(PL) |
| 2.2.7 光电流测试(i-t测试) |
| 2.2.8 光催化性能测试 |
| 第3章 Sb_2S_3/MoS_2/PAN复合纳米材料的制备及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 Sb_2S_3/MoS_2/PAN复合纳米光催化剂的制备 |
| 3.2.2 亚甲基蓝标准曲线的绘制 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 3.3.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 3.3.3 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 3.3.4 紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)分析 |
| 3.3.5 红外光谱(FT-IR)分析 |
| 3.3.6 光致发光(PL)分析 |
| 3.3.7 光电流图谱(i-t)分析 |
| 3.3.8 复合纳米材料不同条件下的光催化性能分析 |
| 3.3.9 复合纳米材料循环稳定性的测试与分析 |
| 3.4 复合纳米材料的光催化机理探讨 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Cu_2O/Fe_3O_4复合材料的制备及其性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 4.3.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 4.3.3 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 4.3.4 紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)分析 |
| 4.3.5 红外光谱(FT-IR)分析 |
| 4.3.6 光致发光(PL)分析 |
| 4.3.7 不同条件下的光催化性能分析 |
| 4.3.8 复合材料稳定性的分析 |
| 4.4 复合材料的光催化机理探讨 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（7）磁场调控光生载流子的分离及高效光催化材料（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化反应的基本作用原理 |
| 1.2.1 光催化反应的作用机理 |
| 1.2.2 光催化材料的主要分类 |
| 1.2.3 光催化反应的主要应用 |
| 1.3 提高光催化材料光生载流子分离效率的主要途径 |
| 1.3.1 异质结构内建电场调控光生载流子的分离 |
| 1.3.2 外场调控光催化材料光生载流子的分离 |
| 1.4 选题依据与主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 洛伦兹力调控光生载流子分离与磁场辅助光催化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 实验样品的制备 |
| 2.2.4 材料的表征 |
| 2.2.5 实验样品的光催化性能测试 |
| 2.2.6 实验样品的光电化学测试 |
| 2.2.7 第一性原理计算 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 洛伦兹力调控二氧化钛(TiO_2)纳米带光生载流子分离 |
| 2.3.2 “内建电场-磁场”协同作用调控光生载流子分离 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 电磁感应原位微电场的构建及磁场对纳米复合结构光催化材料的载流子调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 实验样品的制备 |
| 3.2.4 材料的表征 |
| 3.2.5 实验样品的光催化性能测试 |
| 3.2.6 实验样品的甲酸脱氢催化性能测试 |
| 3.2.7 实验样品的光电化学测试 |
| 3.2.8 第一性原理计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电磁感应原位微电场对半导体光生载流子分离的调控 |
| 3.3.2 电磁感应原位微电场对金属等离激元效应热电子产生与输运的调控 |
| 3.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 磁场调控铁磁半导体电子自旋极化增强光生载流子的分离 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验样品的制备 |
| 4.2.4 材料的表征 |
| 4.2.5 不同样品的光电化学测试与分析 |
| 4.2.6 第一性原理计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同铁磁性ZnFe_2O_4(ZFO)的物相结构与形貌分析 |
| 4.3.2 在磁场作用下样品的光电催化分解水析氧反应(OER)性能讨论 |
| 4.3.3 磁场作用下ZFO样品OER性能提高的机理讨论 |
| 4.3.4 磁场作用下铁磁性ZFO电子自旋极化对光生载流子分离的影响 |
| 4.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 需要进一步研究的问题 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录及参与的科研项目 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）锰基与铜基半导体纳米复合材料的制备及电磁波吸收性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 电磁波吸收材料的理论基础 |
| 1.2.1 电磁波吸收材料的损耗原理 |
| 1.2.2 电磁波吸收材料的性能指标 |
| 1.3 电磁波吸收材料的分类、发展及研究现状 |
| 1.3.1 磁损耗型吸波材料的发展及研究现状 |
| 1.3.2 电导损耗型吸波材料的发展及研究现状 |
| 1.3.3 介电损耗型吸波材料的发展及研究现状 |
| 1.4 半导体材料在电磁波吸收领域的研究进展 |
| 1.4.1 氧化物半导体材料在电磁波吸收领域的研究进展 |
| 1.4.2 硫化物半导体材料在电磁波吸收领域的研究进展 |
| 1.5 本课题研究目的及研究内容 |
| 第二章 实验材料、设备及测试方法 |
| 2.1 实验材料及仪器设备 |
| 2.1.1 实验化学试剂 |
| 2.1.2 实验仪器设备 |
| 2.2 材料表征 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 场发射扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 高分辨透射电子显微镜 |
| 2.2.4 氮气吸附脱附测试 |
| 2.2.5 X射线光电子能谱 |
| 2.2.6 拉曼光谱 |
| 2.2.7 电子顺磁共振波谱 |
| 2.2.8 霍尔效应测试 |
| 2.2.9 热重分析 |
| 2.2.10 振动样品磁强计 |
| 2.2.11 矢量网络分析仪 |
| 第三章 三维多孔MnO/Co复合材料的制备及电磁波吸收性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 样品制备 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.3.1 成分、结构分析 |
| 3.3.2 三维多孔MnO/Co复合材料的电磁参数分析 |
| 3.3.3 三维多孔MnO/Co复合材料的吸波性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 一维MnO@氮掺杂碳纳米管的制备及电磁波吸收性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 样品制备 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.3.1 成分、结构分析 |
| 4.3.2 一维MnO@氮掺杂碳纳米管的电磁参数分析 |
| 4.3.3 一维MnO@氮掺杂碳纳米管的吸波性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 三维花状MnO/Co@C复合材料的制备及吸波性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 样品制备 |
| 5.3 结果分析与讨论 |
| 5.3.1 成分、结构分析 |
| 5.3.2 三维花状MnO/Co@C复合材料的电磁参数分析 |
| 5.3.3 三维花状MnO/Co@C复合材料的吸波性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 MOFs衍生的Cu_9S_5/C复合材料的制备及吸波性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验原料 |
| 6.2.2 样品制备 |
| 6.3 结果分析与讨论 |
| 6.3.1 成分、结构分析 |
| 6.3.2 八面体Cu_9S_5/C复合材料的电磁参数分析 |
| 6.3.3 八面体Cu_9S_5/C复合材料的吸波性能分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）磁性膨润土辅助构建松球状Z-型异质结BiOBr/BiOI及其对四环素的高效去除（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩写及符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 抗生素污染及其治理技术 |
| 1.1.1 抗生素污染 |
| 1.1.2 抗生素污染的主要处理方法 |
| 1.2 光催化反应机理、分类及其在抗生素方面的应用 |
| 1.2.1 光催化反应机理 |
| 1.2.2 光催化剂的分类 |
| 1.2.3 光催化技术去除抗生素的研究 |
| 1.3 常见光催化性能优化的方法 |
| 1.3.1 异质结的构建 |
| 1.3.2 形貌调控 |
| 1.3.3 负载改性 |
| 1.4 BiOBr光催化材料及其改性方法 |
| 1.4.1 BiOBr光催化半导体的概述及应用 |
| 1.4.2 Bi OBr制备及其改性方法 |
| 1.4.2.1 构建异质结 |
| 1.4.2.2 负载改性 |
| 1.4.2.3 加磁复合 |
| 1.4.2.4 形貌调控 |
| 1.5 课题的研究目的和主要研究内容 |
| 1.5.1 研究目的和研究内容 |
| 第二章 MBT_(25)/BiOBr/BiOI光催化剂的制备及表征 |
| 2.1 实验药品和仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料制备 |
| 2.2.1 BiOBr和BiOI的制备 |
| 2.2.2 BiOBr/BiOI异质结的制备 |
| 2.2.3 MBT的制备 |
| 2.2.4 MBT/BiOBr/BiOI的制备 |
| 2.3 材料的表征分析方法 |
| 2.4 材料的表征结果分析 |
| 2.4.1 形貌结构分析 |
| 2.4.2 XRD分析 |
| 2.4.3 FTIR分析 |
| 2.4.4 XPS分析 |
| 2.4.5 VSM分析 |
| 2.4.6 N_2-BET分析 |
| 2.4.7 UV-vis DRS光谱分析 |
| 2.4.8 光电化学分析 |
| 2.5 合成机理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 MBT_(25)/BiOBr/BiOI降解性能研究 |
| 3.1 实验试剂与仪器 |
| 3.1.1 实验药品 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.2 光催化降解实验 |
| 3.2.1 暗吸附实验 |
| 3.2.2 光催化实验 |
| 3.2.3 MBT_(25)/BiOBr/BiOI的循环利用性能和稳定性分析 |
| 3.2.4 光催化活性物种捕获实验 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 暗吸附去除分析 |
| 3.3.2 MBT_(25)/BiOBr/BiOI的光催化性能分析 |
| 3.3.3 MBT_(25)/BiOBr/BiOI的循环利用性能和稳定性分析 |
| 3.3.4 MBT_(25)/BiOBr/BiOI与其他光催化材料对TC降解性能的对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 MBT_(25)/BiOBr/BiOI光催化TC的机理及降解途径 |
| 4.1 MBT_(25)/BIOBR/BIOI的光催化机理分析 |
| 4.2 TC降解途径 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间学术成果 |
| 攻读硕士学位期间申请发明专利目录 |
| 攻读硕士学位期间参加的研究项目 |
（10）半导体氧化物纳米材料结构调控及其光催化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体光催化理论 |
| 1.2.1 半导体光催化反应机理 |
| 1.2.2 半导体光催化剂存在的问题 |
| 1.2.3 提高半导体光催化活性的方法 |
| 1.2.4 半导体光催化剂催化性能的表征方法 |
| 1.3 氯氧化铋基光催化剂 |
| 1.3.1 氯氧化铋的基本性质及结构特点 |
| 1.3.2 氯氧化铋的合成方法 |
| 1.3.3 氯氧化铋在光催化领域中的研究进展 |
| 1.4 氧化亚铜基光催化剂 |
| 1.4.1 氧化亚铜的基本性质及结构特点 |
| 1.4.2 氧化亚铜的合成方法 |
| 1.4.3 氧化亚铜在催化领域的应用及研究进展 |
| 1.5 选题依据及研究内容 |
| 第2章 胶束法制备不同开口角度的中空开放BiOCl纳米帽及其光催化降解RhB的性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与表征仪器 |
| 2.2.2 纳米帽及纳米片的合成 |
| 2.2.3 纳米帽及纳米片的催化活性和光电性质的测定 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 纳米帽的形貌和结构 |
| 2.3.2 纳米帽的形成机理 |
| 2.3.3 纳米帽光催化性能评估 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 氯溴氧铋超薄纳米片的合成并基于其光响应类氧化酶活性检测谷胱甘肽浓度 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与表征仪器 |
| 3.2.2 超薄纳米片的制备及其光响应型类氧化酶活性 |
| 3.2.3 超薄纳米片光响应型类氧化酶的稳态动力学分析 |
| 3.2.4 超薄纳米片用于检测谷胱甘肽 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 超薄纳米片的合成与表征 |
| 3.3.2 超薄纳米片的光响应类氧化酶活性 |
| 3.3.3 光响应类氧化酶活性成分的测定 |
| 3.3.4 比色法检测谷胱甘肽 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 磁性氧化亚铜纳米球催化合成D-A环丙烷 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与表征仪器 |
| 4.2.2 催化剂的制备 |
| 4.2.3 催化环加成反应 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂的形貌和结构 |
| 4.3.2 模板反应条件的优化 |
| 4.3.3 模板反应的拓展 |
| 4.3.4 催化机理的探究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 碳量子点改善的光芬顿催化剂及其光催化降解有机污染物的性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与表征仪器 |
| 5.2.2 样品的制备 |
| 5.2.3 复合材料光催化活性的测定 |
| 5.2.4 荧光法检测OH·的相对生成量 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 复合材料的形貌与结构 |
| 5.3.2 复合材料的催化活性 |
| 5.3.3 复合材料的可重复使用性 |
| 5.3.4 MO降解产物的推断 |
| 5.3.5 可降解底物的扩展 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
四、日本合成微磁性半导体材料（论文参考文献）
- [1](001)晶面高比例暴露TiO2和BiOCl基光催化剂的制备及降解有机污染物的研究[D]. 孙玉伟. 吉林大学, 2021(01)
- [2]3d过渡金属稀磁半导体的磁性调控机制研究[D]. 孙勇. 西北大学, 2021(12)
- [3]金属酞菁敏化型有机/无机杂化光催化剂的研究[D]. 刘璁. 长春理工大学, 2021(01)
- [4]基于Fe3O4的钛、钌基复合纳米材料的合成及光催化性能研究[D]. 张奇. 扬州大学, 2021(02)
- [5]改性硫化镉的制备及其光催化性能的研究[D]. 张静. 太原理工大学, 2021(01)
- [6]金属硫化物、氧化物复合材料的制备及其性能研究[D]. 高野鹏. 长春工业大学, 2021(08)
- [7]磁场调控光生载流子的分离及高效光催化材料[D]. 高文强. 山东大学, 2021(11)
- [8]锰基与铜基半导体纳米复合材料的制备及电磁波吸收性能研究[D]. 徐冬梅. 山东大学, 2021(11)
- [9]磁性膨润土辅助构建松球状Z-型异质结BiOBr/BiOI及其对四环素的高效去除[D]. 黄国富. 广西大学, 2021
- [10]半导体氧化物纳米材料结构调控及其光催化研究[D]. 张艳群. 中国科学技术大学, 2021(09)