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《多級結構納米複合材料光催化研究》共8章，對有關光催化材料以及近年來在光催化應用領域的研究成果進行了收集、整理和總結。基於異相光催化需求導向，通過化學、環境科學與工程、材料科學等學科的交叉融合，研製多級結構納米複合材料，探究構效關係。第1章概述了於02基納米材料在環境領域的應用及複合結構，第2章介紹了Ti02納米空心球尺寸對Cr(VI)光還原活性影響研究，第3章介紹了核殼型納米材料的合成及催化性能研究，第4章介紹了雙殼納米材料的合成及催化性能研究，第5～8章介紹了雙殼夾心納米材料的合成及催化性能研究。
目次
目錄
第1章 TiO2基納米材料在環境領域的應用及複合結構 1
1.1 TiO2基納米材料在環境領域的應用概況 1
1.1.1 TiO2基納米材料在光處理重金屬方面的應用 1
1.1.2 TiO2基納米材料在光降解有機污染物方面的應用 8
1.1.3 TiO2基納米材料在光氧化苯甲醇方面的應用 11
1.1.4 TiO2基納米材料在其他環境方面的應用 14
1.1.5 TiO2基納米材料在環境應用方面存在的不足 15
1.2 常見的複合金屬氧化物納米材料結構 16
1.2.1 無定形複合金屬氧化物納米材料 16
1.2.2 單殼層或多殼層複合金屬氧化物空心結構 18
1.2.3 核殼型納米複合金屬氧化物結構 21
1.2.4 yolk-shell型納米複合金屬氧化物結構 23
參考文獻 25
第2章 TiO2納米空心球尺寸對Cr(Ⅵ)光還原活性影響研究 34
2.1 引言 34
2.2 材料與方法 35
2.2.1 主要儀器與試劑 35
2.2.2 催化劑製備 35
2.2.3 Cr(Ⅵ)光還原活性實驗步驟及測試方法 36
2.2.4 電化學性能測試 36
2.3 不同尺寸TiO2空心球的結構及光還原催化效果 36
2.3.1 TiO2空心球結構 36
2.3.2 Cr(Ⅵ)光還原活性測試效果 40
2.3.3 光還原機理研究 43
2.4 不同尺寸TiO2aWO3/Au空心球的結構及Cr(Ⅵ)光還原活性測試效果 44
2.4.1 不同尺寸TiO2aWO3/Au空心球的結構表徵 44
2.4.2 不同尺寸TiO2aWO3/Au空心球Cr(Ⅵ)光還原活性測試效果及其機理 46
2.5 小結與展望 48
參考文獻 49
第3章 核殼型納米材料的合成及催化性能研究 52
3.1 引言 52
3.2 材料與方法 54
3.2.1 主要儀器與試劑 54
3.2.2 核殼型AuaCeO2納米材料的合成 54
3.2.3 核殼型Al2O3aCuO納米材料的合成 56
3.2.4 核殼型AuaCu2O星狀多面體納米材料的合成 58
3.2.5 催化性能評價 59
3.3 核殼型AuaCeO2的結構及CO催化氧化性能研究 61
3.3.1 核殼型AuaCeO2的結構性質 61
3.3.2 AuaCeO2微球的CO催化性能 66
3.4 核殼型AuaCu2O的結構及其光催化性能研究 71
3.4.1 核殼型AuaCu2O星狀多面體的形貌表徵 71
3.4.2 核殼型AuaCu2O的吸附和光催化性能研究 77
3.5 核殼型Al2O3aCuO的結構及CO催化氧化性能研究 81
3.5.1 核殼型Al2O3aCuO催化劑的形貌結構 81
3.5.2 CO催化性能評價 87
3.6 小結與展望 92
參考文獻 93
第4章 雙殼WO3aTiO2納米材料及其光催化降解陰陽離子型芳香族污染物研究 97
4.1 引言 97
4.2 材料與方法 98
4.2.1 主要儀器與試劑 98
4.2.2 催化劑製備 99
4.2.3 吸附活性和光催化活性測試 100
4.3 雙殼WO3aTiO2空心球的結構和催化性能應用 101
4.3.1 雙殼WO3aTiO2空心球的結構性質 101
4.3.2 雙殼WO3aTiO2空心球納米複合材料的吸附和光催化降解污染物研究 108
4.3.3 TiO2aWO3/Au空心球的形貌結構及其吸附和光催化性能 111
4.4 小結與展望 126
參考文獻 127
第5章 雙殼夾心Au/TiO2納米材料的合成及CO催化氧化性能研究 130
5.1 引言 130
5.2 材料與方法 131
5.2.1 主要儀器與試劑 131
5.2.2 材料的合成 132
5.2.3 催化性能評價 133
5.3 夾心型Au/TiO2空心微球的合成機理及CO催化氧化性能研究 133
5.3.1 夾心型Au/TiO2空心微球的表徵及其合成機理 133
5.3.2 催化性能評價 140
5.4 小結與展望 148
參考文獻 148
第6章 雙殼夾心TiO2aAuaCeO2空心球光催化降解污染物及光還原Cr(Ⅵ)研究 151
6.1 引言 151
6.2 材料與方法 152
6.2.1 主要儀器與試劑 152
6.2.2 催化劑製備 152
6.2.3 光催化活性測試 153
6.2.4 Cr(Ⅵ)光還原活性測試 154
6.3 雙殼夾心TiO2aAuaCeO2空心球的結構及其光催化應用 154
6.3.1 雙殼夾心TiO2aAuaCeO2空心球的形貌表徵 154
6.3.2 雙殼夾心TiO2aAuaCeO2空心球光氧化及光還原性能 158
6.4 小結與展望 168
參考文獻 168
第7章 雙殼夾心TiO2aPtaCeO2及TiO2aNMsaZnO空心球光還原Cr(Ⅵ)及光氧化苯甲醇性能研究 172
7.1 引言 172
7.2 材料與方法 173
7.2.1 主要儀器與試劑 173
7.2.2 催化劑製備 174
7.2.3 Cr(Ⅵ)光還原活性測試 175
7.2.4 苯甲醇的光催化氧化 176
7.3 雙殼夾心TiO2aPtaCeO2空心球的結構及其催化活性 177
7.3.1 雙殼夾心TiO2aPtaCeO2空心球表徵 177
7.3.2 雙殼夾心TiO2aPtaCeO2空心球雙功能催化性能研究 184
7.4 雙殼夾心TiO2aNMsaZnO空心球的結構及其催化活性 190
7.4.1 雙殼夾心TiO2aNMsaZnO空心球結構 190
7.4.2 雙殼夾心TiO2aNMsaZnO空心球光氧化性能及其機理研究 197
7.4.3 TiO2aNMsaZnO空心球負載貴金屬種類對催化性能的影響 202
7.5 小結與展望 204
參考文獻 205
第8章 雙殼夾心TiO2aPtaC3N4及TiO2aAuaC空心球光催化性能協同增強機制研究 210
8.1 引言 210
8.2 材料與方法 212
8.2.1 主要儀器與試劑 212
8.2.2 催化劑製備 212
8.2.3 吸附活性和光催化活性測試 213
8.2.4 產氫活性測試 214
8.2.5 電化學性能測試 215
8.3 雙殼夾心TiO2aAuaC空心球的結構及其光催化活性 215
8.3.1 雙殼夾心TiO2aAuaC空心球的結構 215
8.3.2 雙殼夾心TiO2aAuaC空心球的吸附及光催化性能 225
8.3.3 雙殼夾心TiO2aAuaC空心球光催化產氫性能 229
8.4 雙殼夾心TiO2aPtaC3N4空心球的結構及其光催化活性 231
8.4.1 雙殼夾心TiO2aPtaC3N4空心球的結構性質 231
8.4.2 雙殼夾心TiO2aPtaC3N4空心球的光催化污染物研究 237
8.5 小結與展望 242
參考文獻 243
第1章 TiO2基納米材料在環境領域的應用及複合結構 1
1.1 TiO2基納米材料在環境領域的應用概況 1
1.1.1 TiO2基納米材料在光處理重金屬方面的應用 1
1.1.2 TiO2基納米材料在光降解有機污染物方面的應用 8
1.1.3 TiO2基納米材料在光氧化苯甲醇方面的應用 11
1.1.4 TiO2基納米材料在其他環境方面的應用 14
1.1.5 TiO2基納米材料在環境應用方面存在的不足 15
1.2 常見的複合金屬氧化物納米材料結構 16
1.2.1 無定形複合金屬氧化物納米材料 16
1.2.2 單殼層或多殼層複合金屬氧化物空心結構 18
1.2.3 核殼型納米複合金屬氧化物結構 21
1.2.4 yolk-shell型納米複合金屬氧化物結構 23
參考文獻 25
第2章 TiO2納米空心球尺寸對Cr(Ⅵ)光還原活性影響研究 34
2.1 引言 34
2.2 材料與方法 35
2.2.1 主要儀器與試劑 35
2.2.2 催化劑製備 35
2.2.3 Cr(Ⅵ)光還原活性實驗步驟及測試方法 36
2.2.4 電化學性能測試 36
2.3 不同尺寸TiO2空心球的結構及光還原催化效果 36
2.3.1 TiO2空心球結構 36
2.3.2 Cr(Ⅵ)光還原活性測試效果 40
2.3.3 光還原機理研究 43
2.4 不同尺寸TiO2aWO3/Au空心球的結構及Cr(Ⅵ)光還原活性測試效果 44
2.4.1 不同尺寸TiO2aWO3/Au空心球的結構表徵 44
2.4.2 不同尺寸TiO2aWO3/Au空心球Cr(Ⅵ)光還原活性測試效果及其機理 46
2.5 小結與展望 48
參考文獻 49
第3章 核殼型納米材料的合成及催化性能研究 52
3.1 引言 52
3.2 材料與方法 54
3.2.1 主要儀器與試劑 54
3.2.2 核殼型AuaCeO2納米材料的合成 54
3.2.3 核殼型Al2O3aCuO納米材料的合成 56
3.2.4 核殼型AuaCu2O星狀多面體納米材料的合成 58
3.2.5 催化性能評價 59
3.3 核殼型AuaCeO2的結構及CO催化氧化性能研究 61
3.3.1 核殼型AuaCeO2的結構性質 61
3.3.2 AuaCeO2微球的CO催化性能 66
3.4 核殼型AuaCu2O的結構及其光催化性能研究 71
3.4.1 核殼型AuaCu2O星狀多面體的形貌表徵 71
3.4.2 核殼型AuaCu2O的吸附和光催化性能研究 77
3.5 核殼型Al2O3aCuO的結構及CO催化氧化性能研究 81
3.5.1 核殼型Al2O3aCuO催化劑的形貌結構 81
3.5.2 CO催化性能評價 87
3.6 小結與展望 92
參考文獻 93
第4章 雙殼WO3aTiO2納米材料及其光催化降解陰陽離子型芳香族污染物研究 97
4.1 引言 97
4.2 材料與方法 98
4.2.1 主要儀器與試劑 98
4.2.2 催化劑製備 99
4.2.3 吸附活性和光催化活性測試 100
4.3 雙殼WO3aTiO2空心球的結構和催化性能應用 101
4.3.1 雙殼WO3aTiO2空心球的結構性質 101
4.3.2 雙殼WO3aTiO2空心球納米複合材料的吸附和光催化降解污染物研究 108
4.3.3 TiO2aWO3/Au空心球的形貌結構及其吸附和光催化性能 111
4.4 小結與展望 126
參考文獻 127
第5章 雙殼夾心Au/TiO2納米材料的合成及CO催化氧化性能研究 130
5.1 引言 130
5.2 材料與方法 131
5.2.1 主要儀器與試劑 131
5.2.2 材料的合成 132
5.2.3 催化性能評價 133
5.3 夾心型Au/TiO2空心微球的合成機理及CO催化氧化性能研究 133
5.3.1 夾心型Au/TiO2空心微球的表徵及其合成機理 133
5.3.2 催化性能評價 140
5.4 小結與展望 148
參考文獻 148
第6章 雙殼夾心TiO2aAuaCeO2空心球光催化降解污染物及光還原Cr(Ⅵ)研究 151
6.1 引言 151
6.2 材料與方法 152
6.2.1 主要儀器與試劑 152
6.2.2 催化劑製備 152
6.2.3 光催化活性測試 153
6.2.4 Cr(Ⅵ)光還原活性測試 154
6.3 雙殼夾心TiO2aAuaCeO2空心球的結構及其光催化應用 154
6.3.1 雙殼夾心TiO2aAuaCeO2空心球的形貌表徵 154
6.3.2 雙殼夾心TiO2aAuaCeO2空心球光氧化及光還原性能 158
6.4 小結與展望 168
參考文獻 168
第7章 雙殼夾心TiO2aPtaCeO2及TiO2aNMsaZnO空心球光還原Cr(Ⅵ)及光氧化苯甲醇性能研究 172
7.1 引言 172
7.2 材料與方法 173
7.2.1 主要儀器與試劑 173
7.2.2 催化劑製備 174
7.2.3 Cr(Ⅵ)光還原活性測試 175
7.2.4 苯甲醇的光催化氧化 176
7.3 雙殼夾心TiO2aPtaCeO2空心球的結構及其催化活性 177
7.3.1 雙殼夾心TiO2aPtaCeO2空心球表徵 177
7.3.2 雙殼夾心TiO2aPtaCeO2空心球雙功能催化性能研究 184
7.4 雙殼夾心TiO2aNMsaZnO空心球的結構及其催化活性 190
7.4.1 雙殼夾心TiO2aNMsaZnO空心球結構 190
7.4.2 雙殼夾心TiO2aNMsaZnO空心球光氧化性能及其機理研究 197
7.4.3 TiO2aNMsaZnO空心球負載貴金屬種類對催化性能的影響 202
7.5 小結與展望 204
參考文獻 205
第8章 雙殼夾心TiO2aPtaC3N4及TiO2aAuaC空心球光催化性能協同增強機制研究 210
8.1 引言 210
8.2 材料與方法 212
8.2.1 主要儀器與試劑 212
8.2.2 催化劑製備 212
8.2.3 吸附活性和光催化活性測試 213
8.2.4 產氫活性測試 214
8.2.5 電化學性能測試 215
8.3 雙殼夾心TiO2aAuaC空心球的結構及其光催化活性 215
8.3.1 雙殼夾心TiO2aAuaC空心球的結構 215
8.3.2 雙殼夾心TiO2aAuaC空心球的吸附及光催化性能 225
8.3.3 雙殼夾心TiO2aAuaC空心球光催化產氫性能 229
8.4 雙殼夾心TiO2aPtaC3N4空心球的結構及其光催化活性 231
8.4.1 雙殼夾心TiO2aPtaC3N4空心球的結構性質 231
8.4.2 雙殼夾心TiO2aPtaC3N4空心球的光催化污染物研究 237
8.5 小結與展望 242
參考文獻 243
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