纳米二氧化钛表征及光催化环己烷研究.pdf

.』密级————题目塾盎三氢』垦丛鱼盘焦丛叁堡垡堑垦堕盟堡塞一苤墨』垦鲎三叠作者堂宝笪整拯指导教师专业技术职务一学科ㄒ学位授予日期,’粄℃蚂:学号:
肿、、仁侄谓蟹治霰碚鳎贸℃煅烧处理的二氧化钛为光催化环己烷的研究纳米二氧化钛的表征及摘要首先,,制备出掺杂,,埃珼娜芙海制备了不同温度热处理下的粉体和薄膜。通过Ⅺ①、.、二本论文做了稀土掺杂二氧化钛的制备和表征并对光催化环己烷合成环己酮、环己醇做了研究,掺杂稀土以加强二氧化钛在紫外区的吸收并使其向可见光区拓展,光催化环己烷的路线为生产环己酮的新工艺,无污染且节省能源,为绿色化工路线,对影响光催化环己烷的条件作了探讨,并对光催化环己烷的动力学进行初步分析。混晶结构,光催化效果较好:稀土掺杂提高了催化剂的热稳定性,加强了紫外区的吸收并向可见光方向有了拓展。其次,用稀土掺杂二氧化钛为催化剂光催化氧化环己烷。考察了不同温度、氧气浓度、催化剂煅烧温度、负载量、双掺杂、不同光源对环己酮产量的影响,验结果表明,温度升高有利于光催化反应的进行,氧气浓度增加一般会增加环己酮产量,二氧化钛娲砉獯呋Ч:,吒哐构朴庞瓦高压汞灯。稀土掺杂后反应的选择性和转化率有不同程度的提高,掺杂铕和铽的二氧化钛显示了更高的环己烷转化率和高的酮醇选择性。;;饰狾.%,环己酮和坏己醇的选择性为%和%。最后,本文对光催化机理和动力学进行研究,结果表明环己烷光催化氧化反应符合零级动力学模型,实验条件下反应速率与初始浓度无关。并对反应的机理做了初步探讨。关键词:,稀土掺杂,光催化,环己烷,环己酮中图分类号:
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学位论文作者签名:谶导教师签名:丝叠删』年拢学位论文作者签名:兹椅≥¨闦月,一卵占年聐日不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书雨使用过的西她大学学位论文知谈产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时,本人保证,毕业后结合学位论文研究课题蒋撰写的文章一律注明作者单位为西北大学。保密论文待解密后适用本声明。西北大学学位论文独创性声明本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
、锐钛矿和金红石三种晶体结构,其组成结构的基本单位均是啊八面体,这些结构的区别在于八面体通过共用顶点还是共边组成骨架,见图。锐钛矿结构是由砷八面体共边组成,而金红石和板钛矿结构则是由八面体共顶点且共边组成【”。锐钛矿、金红石和板钛矿的基本结构单元列于图,组成金红石的面八面体是沿对角线板方向拉长的八面体,,但..键角没变,在锐钛矿相中,组成金红石的八面体的两个刈潘闹刂岬姆较蚪徊交洌。遣辉偈妗T诎孱芽笾连接的挥幸恢郑荗..甇的键角发生了变化,不是℃或妗板钛矿和锐钛矿是的低温相,金红石是砸的高温相。锐钛矿和板钛矿到金红石的相转化温度一般为℃。金红石型砸有很强的遮盖力和着色力,且对紫外线有较强的屏蔽作用,锐钛矿型的光催化活性最高【靠研究表明,粒径越小,光催化活性越高。锐钛矿型啊光催化性能优于金红石型,因为锐钛矿型比表面积大、吸附能力强、光生电予一空穴的简脖叻绞捕サ惴绞图结构单兀的连接
纳米二氧化钛的性质,琣呦空位。光电子能谱虸【芯拷峁砻鳎涸谝所对应的全充满的带的较低位置。⑸浞逵原子缺位所诱导的派缺陷。栊舻热说难芯吭蚍⑾郑谌耦芽蠖砻娣⑾钟恤腔⑽】。.妹娼峁金红石型表面上存在三种典型的原子空位,分别为品格氧、单桥氧和双桥氧价带是由斓雷槌桑盏牡即蒚斓雷槌桑‰决定导生能级有关。锐钛矿二氧化钛与金红石相似,~姆⑸浞灞蝗范ㄎ猅砻四配位“,西存在。等人的理论计算结果表明,锐钛矿型募鄞主要为:驮襇轨道组成,斓拦毕捉洗螅矶却