一、超氧自由基电化学发生体系的研究（论文文献综述）
李希成[1]（2021）在《基于TiO2复合纳米管阵列的光催化燃料电池处理水环境中磺胺的研究》文中认为抗生素类污染物是一类不可忽视的持久性有机污染物,对生态稳定与人类健康具有重大影响。磺胺类药物作为抗生素的一种,其使用量大、降解难,水体中残留的磺胺对人类的生命健康具有隐患。而目前用于水处理的常规方法在降解磺胺类药物污染物时效果不佳。在有机物降解方法中,高级氧化技术中的光催化法延伸而来的光催化燃料电池体系,是处理污染、解决能源问题的一种良好选择。该技术在处理废水的同时,可以回收利用污水中的化学能,探索光催化燃料电池体系降解水中磺胺污染物的能力具有重要意义。光阳极的性能是影响光催化燃料电池体系降解性能和产电效率的重要因素。TiO2是光催化燃料电池阳极的优选材料,但TiO2能带结构的缺陷会导致可见光响应差、电子-空穴对易重组等问题,使TiO2很难作为光催化燃料电池的阳极直接应用到实际水处理中。为此,通过调整物相组合、半导体复合等手段对传统TiO2纳米管阵列光阳极进行优化,解决光响应能力不足的问题,增强电子-空穴对的分离效果,构建光催化燃料电池体系,提高光催化燃料电池体系降解水中磺胺污染物的能力。采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列,通过控制煅烧温度对TiO2纳米管阵列的物相组成进行调控,通过表征测试分析发现,不同煅烧温度的样品微观形貌相似,煅烧温度为600℃时制备的TiO2纳米管阵列具有锐钛矿相-金红石相自掺杂结构,表现更加优异的光电性能,可以作为光催化燃料电池的光阳极与后续实验的基底材料。通过对比燃料电池体系与传统光催化体系在降解性能方面的差异,发现光催化燃料电池体系的处理效率更高,这可能是由于构成回路后两电极之间存在的自偏压降低了载流子复合效率。以性能优越的TiO2纳米管阵列为基底,设计、制备具有II型异质结的BiOBr/TiO2复合材料作为光阳极。复合材料光阳极具有更优的光响应性能和更显着的电子-空穴对分离效率,其电压密度是基底的1.47倍。该复合材料对磺胺的降解性能显着提升,180min内磺胺的降解率可达78%,在使用自来水作为溶剂的模拟实际污水中,对磺胺的降解率仍然能达到76%。通过浸渍-干燥法引入了金属有机骨架,采用两步法制备BiOBr/UiO-66/TiO2三元复合材料作为光阳极,成功解决了BiOBr易团聚、涂覆式光阳极材料易从基底脱落的问题,该三元复合材料的降解性能具有良好的稳定性,能循环使用。综上所述,通过物相调控、半导体复合等方法对TiO2纳米管阵列进行掺杂改性,复合材料纳米管阵列均可用于光催化燃料电池体系中的光阳极,对磺胺有良好的降解能力,为光催化燃料电池体系的未来发展和实际应用提供了理论支持和数据支撑。
段丽媛[2]（2021）在《基于脱硫废液中盐制备的光催化剂g-C3N4改性及其处理气液污染物研究》文中指出脱硫废液提出的盐组分是焦化企业难处理的固体废弃物。本文采用直接热聚合技术,以硫氰酸铵为前驱物制备了光催化剂石墨相氮化碳（g-C3N4）,但催化剂样品存在大量块状结构、光生电子-空穴复合率高等问题。通过二次等温热缩聚、过渡金属离子负载和脱硫废液中主要盐组分硫氰酸铵、硫代硫酸铵、硫酸铵混合共热解三种方法进行改性,并对其在降解有机污染物Rh B和空气主要污染物NOx脱除方面的应用进行了研究。主要结果和结论如下:（1）通过调节二次等温热缩聚的处理时间,构建了蜂窝孔洞薄片层表面结构,使催化剂聚合度程度增强,层间距由32.6 nm缩短至32.3 nm,比表面积和孔容积分别增加了2.3倍和4.7倍;大量-NH-、-NH2等氨基基团的产生,带来了更高的吸附氧含量;带隙宽度由2.77 e V拓宽至2.81 e V,且价带位置增至+1.625 e V,光生空穴拥有更强的氧化降解能力;边缘三嗪环结构单元中C-N=C位置上N元素缺失,减少了大量光生电荷的复合消耗,PL荧光光谱显示了明显降低的光生电子-空穴复合率,对载流子的充分利用使催化速率明显提高。改性产物在处理Rh B方面效果显着,在420 nm可见光下照射90 min,降解率由42%提高至98%。光催化反应速率常数由0.006提高到0.031,反应速率提高了5.2倍。（2）在乙醇溶剂的作用下,对g-C3N4进行Fe金属离子掺杂改性得到了样品eg-C3N4/Fe SO4-10%。其三嗪环网状结构中C、N原子周围电子密度升高,成为电子捕获的中心,吸引了大量孤对电子与过渡Fe金属离子形成Fe-N配位键,光生电荷复合率降低。乙醇溶剂的处理可促进更多Fe-N配位键的形成。此外,样品eg-C3N4/Fe SO4-10%中S元素含量由0.55增至1.22%,杂质能级的存在,导致带隙宽度由2.83减至2.79 e V。改性样品表面结构和能带结构的改变,促进了活性氧基团的产生。在对有机物污染物Rh B的降解过程中,可见光照射60 min后,eg-C3N4/Fe SO4-10%降解率可迅速达到98%,与原始g-C3N4相比提高了78%,光催化反应速率常数也从0.007增至0.305。同时,样品eg-C3N4/Fe SO4-10%在对空气污染NOx去除过程中也表现出了出色的光催化活性,与原始g-C3N4相比,对NO去除率由64%提高到了75%,而有害中间产物NO2生成量也由0.15降至0.08 mg/m3。（3）脱硫废液中提出的（NH4）2S2O3和（NH4）2SO4两种盐组分的加入,在热解过程中释放出大量含硫气体,光催化剂的比表面积扩大了4倍,孔容积由0.07增加至0.33 cm3/g;含硫气体的释放也导致了催化剂样品中硫元素含量增加了0.55%,S掺杂过程使光催化剂的禁带宽度扩大至2.94 e V,从而增强了其可见光响应。在3-s-三嗪环上形成了C空位,增加了N-（C）3桥键周围的电子密度,形成了电子俘获中心,从而抑制了载流子的重组。光催化剂表面氨基增多,对氧的吸附量增加。这有利于活性氧的快速生成和消耗,抑制了NO2在表面的积累,降低了NO2的产量,从而提高了光催化剂的NOx脱除效率。提出了一种“以废治废”的氮氧化物去除方法。
郭珂[3]（2021）在《一种钒基金属有机骨架材料在光催化选择性氧化苄胺以及硫醚的应用研究》文中指出开发以太阳能代替热能作为驱动力进行催化反应不仅可以缓解日益严重的资源衰竭问题,还可以缓解亟待解决的环境问题。光催化有机合成具有反应条件温和、产物选择性高等优势,是一个非常值得去探索的研究课题,探寻可见光响应的高效高选择性光催化材料是实现这一绿色技术实际应用的核心。金属有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks,MOFs）具有高比表面积、组成结构易调控与修饰、高密度的金属活性位点等特点,是一类极具发掘潜力的光催化材料。本论文采用水热法制备出了一种具有良好稳定性的V基MOF材料BIT-66,通过粉末X-射线衍射（PXRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见漫反射光谱（Uv-vis DRS）及光电性能测试等多种手段对所合成的材料进行表征,考察其在可见光照射下催化氧化苄胺偶联以及选择性氧化硫醚的性能,并探索两种氧化体系的反应机理。论文的主要研究结果如下:（1）采用水热法成功合成了具有良好水热稳定性的V基金属有机骨架材料BIT-66。将其在不同溶剂中浸泡12 h后,材料的骨架结构仍然可以保持稳定,TG/DSC的结果证明BIT-66骨架结构的耐受温度可以达到220 oC。（2）在以氧气为氧化剂,可见光照射条件下的苄胺偶联氧化的光催化反应中,BIT-66在12 h可以使苄胺的转化率达到85%,并且表现出了良好的底物衍生物适用性。自由基捕获实验结果表明了超氧自由基、光生电子以及空穴共同参与反应,氧气在光生电子的作用下产生超氧自由基,苄胺底物在空穴作用下转化为中间态,然后与超氧自由基反应,脱去一分子双氧水后再结合一分子苄胺底物,最终转化为亚胺。（3）电子顺磁共振测试中超氧自由基的信号以及双氧水的紫外可见吸收光谱表明了体系中超氧自由基的存在以及反应过程中有双氧水的产生,进一步证明了所预测的机理。（4）通过不同对照实验的对比,得出了以叔丁基过氧化氢为氧化剂,乙腈为溶剂是最佳的光催化选择性氧化硫醚反应条件,在此条件下,BIT-66在3 h内可以使苯基甲基硫醚的转化率达到97%,选择性达到99%,同时对硫醚衍生物表现出了良好的适用性。自由基捕获实验结果表明了超氧自由基、羟基自由基、光生电子以及空穴共同参与了反应,光生电子转移到叔丁基过氧化氢分子产生超氧自由基和羟基自由基,苯基甲基硫醚在空穴的作用下转化为中间态,随后中间态与超氧自由基和羟基自由基反应转化为产物亚砜,若进一步反应则产生砜。电子顺磁共振测试中的超氧自由基和羟基自由基信号,证明了我们所推测的催化选择性氧化硫醚反应机理。
岳成光[4]（2021）在《甘油光催化氧化催化剂的制备及反应机理研究》文中研究指明当今社会化石资源短缺与环境污染问题加速了绿色可再生生物质能源的应用与发展。生物柴油作为一种可再生石化资源替代品在近些年来发展迅猛,但是主要副产物甘油却陷入供大于求的局面。开发绿色高效的甘油高附加值转化途径,不仅能够避免甘油资源的浪费,还能在一定程度上提高生物柴油产业的经济效益。其中甘油选择性氧化能够得到多种高附加值衍生物,因此受到研究者们的青睐。相较于传统热催化,甘油光催化氧化能以非贵金属作为活性中心,分子氧为绿色氧化剂,在温和条件下实现甘油到氧化衍生物的高效绿色转化。但甘油光催化氧化的研究起步较晚,目前还存在很多问题影响反应机理的阐明和催化剂的优化。本文致力于开发新型高效甘油光催化氧化催化剂;系统地考察了溶液p H、溶剂效应等因素对反应结果的影响;阐述了催化剂改性方法增强催化性能的作用机制;并对该体系中的相关反应机理进行了较为深入地探究。首先,利用微波辅助法对溴氧化铋半导体材料进行了改性,得到一种Bi OBr和Bi24O31Br10构筑的异质结光催化剂,并将其应用于甘油光催化好氧选择性氧化体系中。通过SEM、TEM、XRD、XPS、N2吸-脱附曲线、DRS和Mott-schottky曲线等一系列表征,分析了所制备催化剂的形貌、化学结构以及异质结构型。然后借助光电流响应,表面光电压谱和电化学阻抗谱等表征探究了改性后催化剂的光电性能。最后对比了催化剂在不同溶液p H条件下的催化活性与稳定性。实验结果表明,所制备催化剂为由Bi OBr和Bi24O31Br10构筑的type II型异质结催化剂,其具有更大的比表面积和更强的光吸收能力,而且type II型异质结的成功构建明显地促进了光生载流子的有效分离与转移。在常温常压、碱性环境下,以分子氧为绿色氧化剂,该催化剂能够实现甘油至甲酸的稳定高效转化,甘油转化率为95.0%时,甲酸选择性达63.1%。然后,采用溶剂热法对溴氧化铋半导体材料进行了原位改性,得到含有大量氧空位和Bi量子点的溴氧化铋球藻状微球,并将其应用于甘油的光催化氧化体系中。一系列表征结果表明,氧空位和Bi量子点的修饰能够促进分子氧在催化剂表面的吸附活化以及光生载流子的有效分离与转移,进而产生大量的超氧自由基参与反应,从而提高了催化剂的催化活性。此外,我们对该催化剂体系的相关反应机理进行了系统地探究,确定了光生空穴,超氧自由基和单线态氧为该体系中主要的活性物种。该体系中存在两条反应路径,分别主要生成甲酸和二羟基丙酮。该催化体系在甘油转化率为98.4%时,甲酸选择性为46.2%,二羟基丙酮选择性为26.9%。而且催化剂在重复使用五次后没有出现明显的失活,具有较好的可重复使用性。最后,首次在甘油光催化体系中使用氧掺杂类石墨相氮化碳作为非金属催化剂催化甘油在温和条件下的高附加值转化。通过一系列对照实验和理论计算,在分子水平上系统地研究了该催化反应体系中的溶剂效应。结果表明,在不同的溶剂环境下,甘油与催化剂表面的相互作用存在显着差异,进而导致了不同的转化效率和产物分布。通过自由基捕获实验和电子自旋共振技术明确了单线态氧和超氧自由基是主要的活性氧物种。探究了甘油在不同溶剂中的氧化反应路径,首次发现甘油在乙腈溶液中可以发生氧化酯化反应生成新的酯类化合物。
夏云[5]（2021）在《碳基金属酞菁轴向配合物及其负载纤维催化降解有机污染物的研究》文中指出工业化和城市化的快速发展,环境和能源危机的威胁日益加剧,尤其是环境和生态系统中出现的新型有机污染物,这些有机污染物具有结构复杂、难以降解的特点。当这些有机污染物对水体产生污染后,对生物体的生长、发育影响更为严重,最终对人类的身体健康造成不可估量的伤害。因此,对水体中新型有机污染物的高效治理已成为制约国民经济可持续发展的重大问题。有毒有害污染物的主要治理方法有吸附法、絮凝沉淀法、生物法和高级氧化法。吸附法及絮凝沉淀法只是对有机污染物进行了相态的转移,不能完全去除有机污染物。膜过滤法残留在膜上的有机污染物浓度高,易对环境造成二次污染。生物法处理有机污染物占地面积大、处理周期长,且有机污染物对微生物具有毒性而致使其分解效率降低。高级氧化法催化活化氧化剂产生羟基自由基等活性种,但是这些自由基在水体中快速的移动而导致与水体中有机污染物选择性差,而且易氧化催化剂自身导致失活,进而影响到催化剂的循环使用性能。为提高催化剂对底物的选择性及自身的稳定性,从生物酶的结构及催化机理中获得启发,本论文设计制备碳基金属酞菁轴向配合物催化剂,构筑产生高价铁氧活性种的催化体系,用于催化氧化降解水体中有机污染物。为方便催化剂分离循环使用,将催化剂负载于纤维上,研究其催化氧化降解水体中有机污染物的催化性能及机理。论文合成结构稳定的十六氯铁酞菁(FePcCl16),用吡啶（Py）基接枝多壁碳纳米管,通过Py上的N原子与FePcCl16中心的铁离子轴向配位,制备获得催化剂FePcCl16-Py-MWCNTs。实验选取对氯间二甲基苯酚（PCMX）为模型污染物,双氧水（H2O2）为氧化剂,在模拟太阳光照射下催化降解PCMX,研究结果表明该催化体系在酸性和中性的条件下具有优异的催化性能且催化性能优于FePcCl16吸附于MWCNTs上所构筑的FePcCl16-MWCNTs体系。通过异丙醇（IPA）、对苯醌（p-BQ）捕获实验以及电子顺磁共振（EPR）、气质联用（GC-MS）和高分辨质谱（HDMS）研究证明了该催化体系起催化氧化作用的主要活性种为高价铁氧活性种,电化学实验证明了模拟太阳光照增进了FePcCl16与MWCNTs之间的电子转移,促进了高价铁氧活性种的产生而增强了体系的催化性能。为增强催化体系的催化性能,采用多孔结构、吸附性强的碳黑（CB）制备与FePcCl16轴向配位的催化剂FePcCl16-Py-CB。FePcCl16-Py-CB对底物吸附能力强,使其对PCMX的催化降解性能优于FePcCl16-Py-MWCNTs,且模拟太阳光照几乎不影响FePcCl16-Py-CB的催化性能。为进一步研究FePcCl16-Py-CB的催化性能,选取结构更为复杂的激素类模型污染物地塞米松（DXMS）在室温环境中进行催化氧化实验,结果表明该催化体系在酸性和中性条件下均表现出优异的催化性能,经过6次循环使用,该催化体系的催化性能并没有明显地降低。通过IPA、p-BQ捕获实验及EPR、GC-MS研究证明该催化体系中起主要氧化作用的活性种为高价铁氧活性种,其次为羟基自由基和超氧自由基。为使催化剂易于水体分离后循环使用,采用低熔点皮芯聚酯纤维（LMPET）热粘合FePcCl16-Py-CB,获得低熔点皮芯聚酯纤维负载型催化剂FePcCl16-Py-CB/LMPET。通过扫描电镜（SEM）、能量分散谱（EDS）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）和X射线光电子能谱（XPS）表征FePcCl16-Py-CB/LMPET,证明了FePcCl16-Py-CB已经热粘合到LMPET的皮层纤维表面。以FePcCl16-Py-CB/LMPET为催化剂在室温的环境中催化活化H2O2氧化降解DXMS的结果显示,该催化体系在酸性及中性的条件下具有优异的催化性能,经过5次循环使用,该催化体系对DXMS的催化氧化降解率仍在92%以上。通过IPA、p-BQ捕获实验及EPR、GC-MS研究证明该催化体系中仍然是高价铁氧活性种为主的催化机理。为提高纤维负载型催化剂的催化性能,将FePcCl16-Py-CB与聚乳酸（PLA）共混于二氯甲烷/二甲基乙酰胺混合溶液（DCM/DMAC）中离心-静电纺丝制备聚乳酸多孔纳米纤维负载FePcCl16-Py-CB,即FePcCl16-Py-CB/PLAPNFs。通过SEM、XRD、XPS证明了FePcCl16-Py-CB均匀地分散于PLAPNFs中。以FePcCl16-Py-CB/PLAPNFs为催化剂催化活化H2O2降解DXMS,其结果表明该催化体系在酸性、中性的条件下具有优异的催化性能,在碱性的条件下,催化性能略有降低;值得关注的是经过计算FePcCl16-Py-CB/PLAPNFs的催化性能是FePcCl16-Py-CB/LMPET的6.5倍;该催化体系经过5次循环使用后,对DXMS的降解率仍在90%以上;通过IPA、p-BQ捕获实验及EPR、GC-MS研究证明该催化体系中催化机理并没有发生变化。
林梦佳[6]（2020）在《CeO2改性与晶面调控对TiO2光催化氧化Hg0影响的研究》文中认为元素汞（Hg0）是最具危害的环境污染物之一,如何高效控制其排放已成为大气污染控制领域又一大难点问题。光催化剂二氧化钛（TiO2）因其高效的低温催化性能而被用于Hg0的脱除,但反应温度过高（>100°C）时其光催化氧化效率被显着抑制。而通过改变催化剂表面化学成分、调节晶体结构,可有效提高催化剂的催化效能。因此,本文首先选择较窄的带隙宽度、较高的反应活性且优异的储氧能力的二氧化铈（CeO2）作为改性剂,通过溶胶凝胶法制备CeO2改性TiO2晶体,深入探究CeO2含量对TiO2能带结构、表面自由基的种类和数量及其光催化除汞性能的影响,阐明CeO2改性对促进TiO2光催化氧化Hg0的机制。随后,研究晶面调控的TiO2及其CeO2改性对光催化除汞性能的影响,深入探讨晶面效应与CeO2改性对能级结构、强氧化自由基的生成以及光催化活性的协同作用,并阐明光催化反应路径。本研究得到的主要结论如下:（1）CeO2改性TiO2催化剂制备及其去除Hg0性能。CeO2改性后的CeO2/TiO2催化剂为颗粒状,平均粒径为20-30 nm;TiO2为锐钛矿型,CeO2以非晶结构存于TiO2晶格结构的间隙中。（2）CeO2/TiO2催化剂去除Hg0过程的反应机理。CeO2改性能减小TiO2带隙,降低TiO2的固有欧姆电阻,抑制光致电子-空穴对的复合从而提高光催化活性。另外,4%CeO2/TiO2由于其导带电势和O2/·O2-标准氧化还原电势的电位差大以及其自身低固有电阻的共同作用使其具有最佳的光催化活性,这与其能带结构特征一致;CeO2/TiO2催化剂有利于·O2-的形成而非·OH的形成,从而影响了Hg0的光氧化机理。（3）不同暴露晶面的CeO2-TiO2催化剂制备及去除Hg0性能。TiO2{001}为纳米板形貌,结构为八面体结构,其粒径介于50-200 nm,晶面上全部是5个不饱和的配位键增加吸附位点。而TiO2{101}和TiO2{001-101}则为颗粒状,粒径大小介于20-50 nm之间。TiO2{101}晶面为双锥结构,且均是6个饱和的配位键,吸附位点较少;浸渍法负载的CeO2主要分散在CeO2-TiO2{101}表面,不改变TiO2的形貌和结构。（4）晶面与CeO2负载协同效应研究。负载CeO2时,由于Ti-O-Ce新键的形成,TiO2的价带和导带中引入了新的Ce 4f的能级而减小带隙;CeO2降低了CeO2-TiO2的电化学阻抗且促进电荷转移。此外,50-150oC时,7%CeO2-TiO2{001}具有最高的光催化活性,这是因为其晶面上形成更多的表面Ti3+和超氧自由基;而200-250oC时,表面Ti3+和超氧自由基受高温抑制而消失,CeO2具有高温稳定性,有助于光催化氧化除Hg0且其在{101}面上沉积最多,使得7%CeO2-TiO2{101}在高温下具有最高的光催化活性。
孔鹏[7]（2020）在《共轭聚合物表面缺陷调控及在光催化C-N偶联中应用》文中提出共轭聚合物作为一种新型的可见光催化剂,其化学结构可调、性质稳定、价格低廉、可见光响应强,近几年在光催化有机合成中表现出十分优异的催化活性。但是由于共轭聚合物本身电子结构呈现半导体或者绝缘体特性,电荷传输能力差,同时表面缺少有效的催化活性位点,往往导致其催化活性不佳。通过缺陷工程对共轭聚合物进行调控,能够形成局域电子缺陷态,不仅可以产生较多的催化活性位点,还可以提供电荷和能量的传递通道,是一种提高催化性能的有效手段。本文在p型聚合物聚苯胺（PANIs）和n型聚合物聚酰亚胺（PIs）中构筑点缺陷并调控缺陷的状态,分别提升了其对苄胺底物和氧气分子的吸附活化能力,进而提高了光催化C-N偶联性能。具体研究结果如下:（1）通过典型的氧化聚合法以及后续的氧化还原反应制备了HCl掺杂的聚苯胺（PANI-ES）和不同氧化态的聚苯胺（PANI-LB、PNAI-EB和PANI-PB）,考察了其在可见光照射下催化苄胺氧化的性能,提出了PANI-ES光催化苄胺氧化的机理。结果表明:PANI-LB、PNAI-EB和PANI-PB的禁带宽度分别为3.04、2.94和1.50 e V,随着氧化程度的增加,禁带宽度逐渐减小。与PANI-EB相比,PANI-ES在靠近价带顶的位置形成极化子缺陷能级,其在420 nm处的UV-Vis吸收明显增强,禁带宽度减小至2.65 e V。氧化程度最高的PANI-PB含有最多的双极化子结构,具有最高的暗反应活性,其转化率为82.6%;PANI-ES含有最多的极化子结构,具有最高的光致苄胺氧化活性,其光致转化率为54.9%。UV-Vis分析和理论计算结果表明极化子结构和苄胺能够形成表面复合物,进一步增强可见光的吸收。PANI-ES光催化苄胺氧化的机理为:PANI-ES中的极化子和苄胺通过氢键相互作用形成表面复合物,表面复合物吸收可见光将苄胺氨基氮原子上的电子激发并转移至吸附在催化剂上的氧气分子,生成超氧自由基。苄胺自由基中间体与超氧自由基反应生成苯甲醛,苯甲醛再与过量苄胺缩合生成亚胺产物。（2）通过不同浓度的HCl掺杂处理本征态聚苯胺EB制备了含有不同极化子和双极化子含量的聚苯胺ESx,进一步明确了极化子和双极化子缺陷对聚苯胺导电性的贡献以及对光催化苄胺氧化活性的影响规律。结果表明:当掺杂浓度为0.5 M时,ES0.5具有最高的极化子浓度;当掺杂浓度为0.001和1 M时,ES0.001和ES1中含有相对较高的双极化子浓度。极化子和双极化子结构均能和苄胺形成表面复合物拓展可见光的吸收范围。在氧化程度一定的情况下,聚苯胺中极化子含量的增加有利于提高聚苯胺的导电性,良好的导电性有利于降低光生电子-空穴复合的概率,提高光催化性能。ES0.5具有最高的极化子浓度,电导率为0.06 S cm-1,其催化苄胺氧化的光致活性最高为55.9%。（3）通过盐单体聚合法和直接聚合法分别制备了富含氧空位缺陷的R-PI和缺陷不足的D-PI,分析了氧空位的引入对聚合物半导体能带结构、光生电荷分离能力和氧气分子活化能力等的影响,考察了其在可见光照射下光催化苄胺氧化制亚胺的性能及稳定性,提出了R-PI光催化苄胺氧化的机理。结果表明:在275°C的热聚合温度下,盐单体以熔融状态进行聚合反应,所制得的R-PI结晶性好。热聚合过程中有大量的乙醛释放,使R-PI中产生大量的氧空位缺陷,其缺陷浓度为26.1×1012 spins mg-1。R-PI中氧空位的引入在靠近导带底的位置形成一个新的中间能级,其禁带宽度由2.91 e V减小为2.34 e V,极大地增强了其在450-700 nm范围内的UV-Vis吸收。氧空位缺陷能级介导光生电子的传输过程,抑制了光生电子和空穴的复合,显着降低了荧光信号强度。氧气通过路易斯酸碱相互作用的方式吸附在氧空位上,化学吸附的氧构建了一种活化氧气的快速通道,降低了氧气分子活化至超氧自由基的能量。R-PI在300 m W cm-2的白色光照射下,具有最高的光催化苄胺氧化活性,反应转化率为90.5%。在50 m W cm-2的绿光照射下,D-PI的转化率为4.8%,R-PI的转化率是D-PI的4.2倍。R-PI光催化苄胺氧化的机理为:在可见光照射下,苄胺被光生空穴氧化生成阳离子自由基中间体,然后与氧空位活化生成的超氧自由基结合释放双氧水生成亚胺中间体,亚胺中间体与苄胺偶联生成最终的亚胺产物。
顾雅洁[8]（2020）在《水污染控制纳米氧化镍合成与应用研究》文中认为工业快速发展所带来的环境污染问题越来越受到人们的关注。对于废水中的高浓度有机物,直接生化法处理很难达到排放要求。催化氧化技术可以通过催化产生具有强氧化性的自由基,将有机物降解为可生物降解的小分子,使有毒工业废水无害化。其中,低温常压非均相催化氧化技术因其反应条件相对温和,可降解高浓度难降解有机污染物等优势而被广泛使用。对催化剂的组分、形貌进行合理设计,进而提升其对污染物的降解效能,这对非均相催化氧化技术有着重要意义。本课题主要分两个部分,第一部分研究了溶剂体系对溶剂热合成氧化镍催化剂的形貌和催化过硫酸氢盐（PMS）降解金橙Ⅱ的性能影响,第二部分则研究石墨烯-氧化镍复合催化剂在光辅助化学催化次氯酸钠降解亚甲基蓝中的应用。在第一部分的研究中,我们成功地通过溶剂热法合成三种不同形貌的多孔纳米氧化镍催化剂并应用于催化PMS降解金橙Ⅱ。研究发现改变溶剂种类可以有效地调控催化剂的孔径、孔形状以及微观形貌。以乙醇为溶剂合成的氧化镍为薄片组装的花球状,而以水热合成的氧化镍则为类海绵状六边形多孔厚片。以乙二醇为溶剂合成的氧化镍呈薄片状,主要晶面为高活性的（111）晶面,其具有的缝隙状开孔有利于催化反应中反应物分子的吸附与脱附,有效提高了催化反应的降解效率;在中性条件下,30分钟内对金橙Ⅱ的降解率可达到95%。结构表征与性能实验表明该氧化镍具有较高的电荷传输速率、丰富的氧空位和表面活性位点,pH适应范围较广,稳定性高,循环使用四次后仍能达到94%以上的降解率。自由基淬灭实验表明,氧化镍/PMS体系中存在硫酸根自由基、超氧自由基和羟基自由基三种主要活性物种。在第二部分的研究中,我们同样采用溶剂热法制备了不同比例的石墨烯-氧化镍复合催化剂,并对其微观结构以及光辅助化学催化次氯酸钠降解亚甲基蓝的性能进行了表征和评价。与石墨烯复合后,氧化镍催化剂的比表面积从86.34 m2/g提高到了226.16 m2/g,同时石墨烯也明显提高了氧化镍催化剂的表面缺陷数目、电荷传输能力和吸光能力,提升了催化剂的光催化性能;在30分钟内,石墨烯-氧化镍复合催化剂光辅助催化次氯酸钠降解亚甲基蓝可达到98%的脱色率和93%的化学需氧量去除率。制备的石墨烯-氧化镍复合催化剂在较宽的pH范围（5-9）内均能保持较高的催化活性。自由基淬灭研究显示,光辅助化学催化次氯酸钠降解亚甲基蓝的过程中产生了超氧自由基、光生空穴和羟基自由基三种活性自由基,其中以超氧自由基为主要活性物种。同时,得益于Ni2+/Ni3+氧化还原电对的形成以及石墨烯的协同作用,复合催化剂表现出优良的稳定性,这使其在光辅助化学催化次氯酸钠降解有机污染物方面具有较高的应用潜力。
邱菲[9]（2020）在《增强Benzourils电化学发光及其应用》文中提出合成了大环化合物benzo[6]uril 1（-COOH）,并通过荧光光谱滴定法和核磁氢谱滴定法考察了benzo[6]uril 1与琥珀酰胆碱和乙酰胆碱之间的主客体相互作用。荧光光谱法表明了琥珀酰胆碱和乙酰胆碱的加入会对benzo[6]uril 1的荧光有一定的淬灭效应,并通过Job法得到主客体之间均是以1:1结合成主客体包结物,非线性拟合得到主客体之间的稳定常数分别为1.4×104 L·mol-1、6.3×103L·mol-1,核磁滴定氢谱表明琥珀酰胆碱和乙酰胆碱与benzo[6]uril 1之间是以氢键为驱动力形成主客体包结物。在水溶液里发现了benzo[6]uril 1的电化学发光性质,并考查了相应的电化学发光机理是由于超氧自由基的作用促使benzo[6]uril 1激发态的产生。通过引入共反应试剂双氧水（H2O2）生成更多的超氧根自由基,达到增强benzo[6]uril 1的电化学发光信号,并通过条件优化构建了对琥珀酰胆碱实现特异性灵敏性识别的电化学发光传感器,检出限低至1.0×10-15 L·mol-1;利用电化学发光手段考察了benzo[6]uril 1与琥珀酰胆碱的超分子主客体作用,相应的稳定常数为（1.1±0.4）×104 L·mol-1;利用分子模拟主客体包结物结构,分析了琥珀酰胆碱对benzo[3]uril 1电化学发光的淬灭机理为其结构的端基N上的正电荷淬灭了反应中产生的超氧根自由基,导致了benzo[3]uril 1的电化学发光信号的淬灭,以此建立了对琥珀酰胆碱高灵敏识别的电化学发光传感器。合成了大环化合物benzo[3]uril 2（-CH3）,探究了它的电化学发光性质。引入共反应试剂HEPES,产生铵根正离子自由基加快电子转移,从而增强benzo[3]uril 2的电化学发光信号。通过对相关实验条件进行优化后,构建了高灵敏检测铁离子的电化学发光传感器,检出限低至0.14 n M;通过相关实验表明该传感器稳定性和重现性较好,并对铁离子具有特异性识别。回收率实验表明benzo[3]uril 2电化学发光传感器定量检测血清中铁离子具有较好的准确度。
朱鸿杰[10]（2020）在《新型铁基Z-scheme型光催化剂构建机理及光催化性能研究》文中研究指明人类社会的高速发展给环境造成了大量的污染。这些污染物中的内分泌干扰物和抗生素难以被自然界降解,会对生态环境和人体健康产生威胁,因此本文选择典型的内分泌干扰物双酚A（BPA）和抗生素四环素（TC）为对象,研究有效的去除方法。光催化法环保、节能、二次污染小,具有很好研究意义。在光催化剂中,纳米α-Fe2O3和共轭有机光催化剂聚（3-己基噻吩）（P3HT）拥有可见光激发、合成简便等优点,但单体系光催化剂光响应范围窄、氧化还原性能不足等缺陷限制了光反应效率,需要对其进行改性。合成Z-scheme型异质结结构,不仅可以拓宽光响应范围,还能提高复合材料的氧化还原性能。Z-scheme型光催化剂常采用以贵重金属半导体等为材料的方法来构建,但这些方法局限了Z-scheme型光催化剂在环境治理中的使用。为提高纳米α-Fe2O3的光催化活性和解决传统Z-scheme存在问题、为水体治理提供一种有高使用价值的新材料,本研究提出以共轭有机催化剂P3HT同纳米金属催化剂进行能带匹配、以金属多氧聚合物和电泳沉积法构建电子传输介质的方法,为Z-scheme体系提供一种全新的合成思路。新方法合成的材料具有优异的污染物去除效果,并加深了对Z-scheme型机理的认识。同时还构建出固定化Z-scheme体系材料,并以此为基础设计了光催化反应器,提高了Z-scheme体系材料的应用价值,为其在去除污染物领域的应用提供了理论支持。本研究主要实验和结论如下:（1）采用金属多氧聚合物O-Ti-O作为电子传输介质在α-Fe2O3和P3HT之间构建了Z-scheme异质结结构（PTF）,采用X射线衍射（XRD）、BET比表面积、X射线能谱（XPS）、傅里叶红外变换谱（FT-IR）、扫描电镜-元素能谱（SEM-EDS）、透射电镜（TEM）、紫外漫反射光谱（UV-vis DRS）、电化学仪等仪器表征了物理和化学结构,并测试其吸光范围以及光电转换效果。以双酚A（BPA）作为目标污染物测试了复合材料的污染物降解效果。电子顺磁共振（EPR）以及价带谱分析（VBXPS）测试结果证明了PTF电子传输机制符合Z-scheme机制。本研究结合能带拟合计算分析以及XPS表征探讨了O-Ti-O通过Ti4+/Ti3+离子对来构建Z-scheme体系的机理。PTF对BPA降解率在60分钟内可达99%,本研究通过液质分析（LC-MS）以及拟合计算分析了该体系中BPA降解路径。Z-scheme型结构改善了复合材料的回收稳定性。（2）采用金属多氧聚合物Al cluster作为电子传输介质在α-Fe2O3和P3HT之间构建了Z-scheme结构（P/AC@F）。本研究通过XRD、BET、XPS、FT-IR、SEM-EDS、TEM、UV-vis DRS等仪器表征了材料物理和化学结构,并测试其光电效率。以BPA和四环素（TC）作为目标污染物测试了P/AC@F的污染物降解效果。EPR以及VBXPS测试结果证明了P/AC@F的电子传输机制符合Z-scheme机制。本研究通过紫外光电子能谱（UPS）测试结果探讨了Al cluster构建Z-scheme体系的机理,结果表明Al cluster主要通过内建电场作用来构建Z-scheme体系。P/AC@F对BPA的降解率在60分钟内可达98%,对于TC的降解率在70分钟内可达96%,并分析了该体系下BPA和TC的降解路径以及不同水质条件下P/AC@F对于污染物降解效果。（3）采用电泳法在纳米α-Fe2O3阵列和P3HT之间构建Z-scheme结构（F1P）,分析了F1P的物理、化学结构和光电效果,以BPA和TC为目标污染物,测试了F1P的污水净化性能。本研究结合能带拟合计算分析以及XPS表征探讨了该体系内Z-scheme型结构形成机理。F1P对于BPA的降解率75分钟内可达99%,对于TC的降解率90分钟内可达97%,该材料对于水质变化具有一定的抵抗能力。通过液质图谱分析了该体系下BPA和TC的降解路径。这种固定化材料具有良好的回收利用性能。（4）以固定化阵列阵列为基础设计光催化反应器,确定了纳米阵列最佳投加量为240 cm2/L,最佳水力停留时间为10小时,此时污水中四环素的去除率可以达到90%以上。研究光催化反应器对四环素去除动力学过程,证明了当进水污染物浓度升高时,可以通过适当延长水力停留时间来提高污染物的降解效率,该反应器对水中离子干扰具有较好的抵抗作用。由于Z-scheme型纳米阵列具有较强的氧化还原性能,可以产生大量的氧化型活性物种,因此能抵抗水中腐殖质带来的一部分竞争干扰,这种情况下反应器对水中四环素的降解效果可以在15个小时之后达到82%。对比连续流反应模式的水力停留时间,该反应器以间歇式反应模式运行时效果更好。在反应器中进行模拟污水净化的实验,证明了该反应器对于不同类型的污水都能发挥出较好的污染物去除性能。当水中有机质含量较高时,光催化反应器对于目标污染物的降解效果会因为有机质的竞争作用而降低。该反应器对于模拟污水1号的CODCr去除率可以达到40.11%,出水CODCr值为8.82 mg/L;对于模拟污水2号的CODCr去除率达到25.59%,CODCr值为45.94mg/L,均满足满足国标一级A排放标准。纳米复合阵列光催化反应器运行较为稳定,具有一定应用前景。
二、超氧自由基电化学发生体系的研究（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、超氧自由基电化学发生体系的研究（论文提纲范文）
（1）基于TiO2复合纳米管阵列的光催化燃料电池处理水环境中磺胺的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 磺胺的性质及其对环境的影响 |
| 1.2.1 磺胺的理化性质 |
| 1.2.2 磺胺类药物对环境的影响与现状 |
| 1.3 水中抗生素类药物去除方法的研究现状 |
| 1.3.1 国内外去除水中抗生素类药物方法的研究进展 |
| 1.3.2 光催化燃料电池体系的原理及应用 |
| 1.3.3 TiO_2基光催化燃料电池的缺陷与改进方法 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 创新点 |
| 1.6 技术路线 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验材料及方法 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.1.3 光阳极的制备 |
| 2.2 光阳极的结构与性能表征方法 |
| 2.2.1 晶形结构表征 |
| 2.2.2 微观结构表征 |
| 2.2.3 元素组成与价态分析 |
| 2.2.4 电化学性能测试 |
| 2.3 污染物的选取与降解测试 |
| 2.3.1 抗生素污染物的选取与配置 |
| 2.3.2 污染物降解率的测试与计算方法 |
| 2.4 光催化燃料电池体系的性能和稳定性 |
| 2.4.1 pH对光催化燃料电池体系的影响 |
| 2.4.2 自来水用作模拟污染物的溶剂对光催化燃料电池体系的影响 |
| 2.4.3 光阳极重复使用稳定性测试方法 |
| 2.4.4 光催化燃料电池体系降解磺胺的机理探究方法 |
| 第3章 TiO_2纳米管阵列的优化及其用于光催化燃料电池阳极的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.2.1 Ti箔的前处理 |
| 3.2.2 TiO_2纳米管阵列的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 TiO_2纳米管阵列的形貌表征与分析 |
| 3.3.2 TiO_2纳米管阵列的组成表征与分析 |
| 3.3.3 TiO_2纳米管阵列的电化学性能测试与分析 |
| 3.3.4 TiO_2纳米管阵列的光催化性能测试 |
| 3.3.5 光催化燃料电池的性能稳定性测试 |
| 3.3.6 降解机理分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 BiOBr/TiO_2复合纳米管阵列用于光催化燃料电池阳极的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 BiOBr/TiO_2复合纳米管阵列的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 BiOBr/TiO_2复合纳米管阵列的形貌表征与分析 |
| 4.3.2 BiOBr/TiO_2复合纳米管阵列的组成表征与分析 |
| 4.3.3 BiOBr/TiO_2复合纳米管阵列的电化学性能测试与分析 |
| 4.3.4 BiOBr/TiO_2复合纳米管阵列的光催化性能测试与分析 |
| 4.3.5 光催化反应中主要活性物质的确定 |
| 4.3.6 光催化燃料电池的性能稳定性测试 |
| 4.3.7 降解机理分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 BiOBr/UiO-66/TiO_2三元复合纳米管阵列用于光催化燃料电池阳极的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 BiOBr/UiO-66/TiO_2复合纳米管阵列的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 BiOBr/UiO-66/TiO_2复合纳米管阵列的形貌表征与分析 |
| 5.3.2 BiOBr/UiO-66/TiO_2复合纳米管阵列的XRD表征与分析 |
| 5.3.3 BiOBr/UiO-66/TiO_2复合纳米管阵列的XPS表征与分析 |
| 5.3.4 BiOBr/UiO-66/TiO_2复合纳米管阵列的电化学性能测试与分析 |
| 5.3.5 BiOBr/UiO-66/TiO_2复合纳米管阵列的光催化性能测试与分析 |
| 5.3.6 光催化主要活性物质的确定 |
| 5.3.7 光催化燃料电池的性能稳定性测试 |
| 5.3.8 降解机理分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于脱硫废液中盐制备的光催化剂g-C3N4改性及其处理气液污染物研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 脱硫废液的产生及特性、危害及主要处理方式 |
| 1.1.1 脱硫废液的产生及特性 |
| 1.1.2 脱硫废液的危害 |
| 1.1.3 脱硫废液的主要处理方式 |
| 1.2 半导体光催化技术概述 |
| 1.2.1 半导体光催化剂概念及种类 |
| 1.2.2 半导体光催化剂工作原理 |
| 1.2.3 影响光催化反应速率的因素 |
| 1.2.4 半导体光催化剂在各领域中的应用 |
| 1.3 类石墨氮化碳光催化剂(g-C_3N_4) |
| 1.3.1 类石墨氮化碳的合成方法 |
| 1.3.2 类石墨氮化碳的改性 |
| 1.4 选题意义和研究内容 |
| 第2章 实验材料、装置及分析测定方法 |
| 2.1 实验材料及装置设备 |
| 2.2 可见光催化剂g-C_3N_4的制备 |
| 2.2.1 二次等温热缩聚改性制备g-C_3N_4 |
| 2.2.2 硫酸亚铁负载改性制备g-C_3N_4 |
| 2.2.3 脱硫废液主要盐共热解制备g-C_3N_4 |
| 2.3 可见光催化剂g-C_3N_4的性能评价 |
| 2.3.1 可见光驱动g-C_3N_4光催化RhB降解性能评价 |
| 2.3.2 可见光驱动g-C_3N_4光催化去除氮氧化物(NO_x)性能评价 |
| 2.3.3 自由基捕获实验 |
| 2.3.4 循环实验 |
| 2.4 催化剂样品的表征方法 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.4.2 傅里叶变换红外光谱（FTIR） |
| 2.4.3 氮气吸附脱附（BET） |
| 2.4.4 场发射扫描电镜(SEM) |
| 2.4.5 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.6 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4.7 有机元素分析(EA) |
| 2.4.8 紫外可见漫反射（UV-Vis DRS） |
| 2.4.9 荧光发射光谱（PL） |
| 2.4.10 程序控制升温吸附仪（TPD） |
| 2.4.11 瞬态光电流响应试验（IT）和电化学阻抗谱（EIS） |
| 2.4.12 电子顺磁共振仪(EPR) |
| 第3章 二次等温热缩聚改性g-C_3N_4光催化剂性能及降解有机污染物RhB |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原材料及仪器设备 |
| 3.2.2 光催化剂g-C_3N_4的制备 |
| 3.2.3 光催化性能评价 |
| 3.2.4 自由基捕获实验 |
| 3.2.5 光催化剂的表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂的FTIR分析 |
| 3.3.2 催化剂的XRD分析 |
| 3.3.3 催化剂的BET分析 |
| 3.3.4 催化剂的SEM/TEM分析 |
| 3.3.5 催化剂的XPS谱图分析及有机元素分析(EA) |
| 3.3.6 催化剂的光学性质 |
| 3.3.7 催化剂的活性评价 |
| 3.3.8 催化剂的自由基捕获机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 硫酸亚铁负载改性g-C_3N_4光催化剂性能及处理气液污染物研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原材料及仪器设备 |
| 4.2.2 光催化剂g-C_3N_4的制备 |
| 4.2.3 光催化性能评价 |
| 4.2.4 自由基捕获实验 |
| 4.2.5 光催化剂的表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂结构分析 |
| 4.3.2 催化剂形貌分析 |
| 4.3.3 催化剂孔径结构分析 |
| 4.3.4 催化剂表面化学成分分析(XPS) |
| 4.3.5 催化剂能带结构分析 |
| 4.3.6 催化剂光电特性分析 |
| 4.3.7 催化剂光催化活性分析 |
| 4.3.8 催化剂光催化机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 脱硫废液主要盐共热解制备g-C_3N_4光催化剂性能及NO_x脱除 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原材料及仪器设备 |
| 5.2.2 光催化剂g-C_3N_4的制备 |
| 5.2.3 光催化性能评价 |
| 5.2.4 自由基捕获实验 |
| 5.2.5 光催化剂的表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 催化剂结构分析 |
| 5.3.2 催化剂形态特征分析 |
| 5.3.3 催化剂样品孔径分析 |
| 5.3.4 催化剂样品表面化学成分(XPS)和有机元素分析 |
| 5.3.5 催化剂样品光电特性与能带结构分析 |
| 5.3.6 催化剂样光催化剂对NO和 O_2的吸附能力分析 |
| 5.3.7 光催化去除氮氧化物的活性 |
| 5.3.8 光催化去除氮氧化物的活性机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望及建议 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）一种钒基金属有机骨架材料在光催化选择性氧化苄胺以及硫醚的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化的研究现状 |
| 1.2.1 光催化的研究背景 |
| 1.2.2 光催化机理的概述 |
| 1.3 金属有机骨架材料(MOFs)概述 |
| 1.3.1 金属有机骨架材料(MOFs) |
| 1.3.2 金属有机骨架的类半导体性质 |
| 1.3.3 金属有机骨架材料的的制备方法 |
| 1.4 金属有机骨架材料在光催化中的应用 |
| 1.4.1 光催化分解水制氢 |
| 1.4.2 光催化还原CO_2 |
| 1.4.3 光催化染料降解 |
| 1.4.4 光催化有机合成 |
| 1.5 本课题的研究意义及内容 |
| 1.5.1 课题的研究意义 |
| 1.5.2 课题的研究内容 |
| 第二章 V基金属有机骨架材料BIT-66 可见光催化氧化苄胺偶联 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.3 催化剂的表征 |
| 2.2.4 光电化学性能测试 |
| 2.2.5 光催化测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 材料的结构表征 |
| 2.3.2 光催化苄胺氧化偶联反应 |
| 2.3.3 光催化苄胺氧化偶联反应底物拓展实验 |
| 2.3.4 光催化机理探究 |
| 2.3.5 催化剂的稳定性和循环使用性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 V基金属有机骨架材料BIT-66 可见光催化选择性氧化硫醚 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂和仪器 |
| 3.2.2 催化剂的制备与表征 |
| 3.2.3 光催化测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 光催化硫醚选择性氧化反应 |
| 3.3.2 光催化硫醚选择性氧化的底物拓展实验 |
| 3.3.3 光催化硫醚选择性氧化反应的机理探讨 |
| 3.3.4 催化剂在硫醚氧化反应中的稳定性和循环使用性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 全文总结 |
| 4.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（4）甘油光催化氧化催化剂的制备及反应机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 甘油热催化选择性氧化研究进展 |
| 1.1.1 贵金属催化剂 |
| 1.1.2 非贵金属催化剂 |
| 1.1.3 非金属催化剂 |
| 1.2 甘油光催化氧化 |
| 1.2.1 甘油光催化氧化机理 |
| 1.2.2 甘油光催化氧化研究现状 |
| 1.2.3 甘油光催化氧化存在的问题 |
| 1.3 论文选题意义及主要研究内容 |
| 1.3.1 论文选题意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 第二章 部分碱化复合溴氧化铋的微波辅助制备及其光催化甘油氧化性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂 |
| 2.3 主要实验仪器 |
| 2.4 实验部分 |
| 2.4.1 催化剂制备 |
| 2.4.2 甘油光催化反应 |
| 2.4.3 液相分析方法 |
| 2.4.4 表征方法 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 催化剂活性对比 |
| 2.5.2 形貌与结构 |
| 2.5.3 光电性能 |
| 2.5.4 活性氧物种探究 |
| 2.5.5 溶液pH的影响 |
| 2.5.6 催化剂稳定性测试 |
| 2.6 本章结论 |
| 第三章 Bi_(QDs)/BiOBr-O_v的原位合成及其光催化甘油氧化性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂 |
| 3.3 主要实验仪器 |
| 3.4 实验过程 |
| 3.4.1 催化剂的制备 |
| 3.4.2 甘油光催化反应 |
| 3.4.3 液相分析方法 |
| 3.4.4 表征方法 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.0 催化剂活性对比 |
| 3.5.1 形貌与结构 |
| 3.5.2 光电性能 |
| 3.5.3 反应机理探究 |
| 3.5.4 催化剂稳定性测试 |
| 3.6 本章结论 |
| 第四章 氧掺杂类石墨相氮化碳的制备及其光催化甘油氧化性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验试剂 |
| 4.3 主要实验仪器 |
| 4.4 实验过程 |
| 4.4.1 催化剂制备 |
| 4.4.2 甘油光催化反应 |
| 4.4.3 产物分析方法 |
| 4.4.4 表征方法 |
| 4.4.5 理论计算 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 催化剂性能对比 |
| 4.5.2 形貌与结构 |
| 4.5.3 光电性能 |
| 4.5.4 溶剂效应 |
| 4.5.5 活性氧物种分析 |
| 4.5.6 反应机理分析 |
| 4.6 本章结论 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间的研究成果 |
（5）碳基金属酞菁轴向配合物及其负载纤维催化降解有机污染物的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和选题意义 |
| 1.2 国内外新型有机污染物的处理方法 |
| 1.2.1 吸附法 |
| 1.2.2 膜过滤法 |
| 1.2.3 絮凝沉淀法 |
| 1.2.4 生物法 |
| 1.2.5 高级氧化法 |
| 1.2.5.1 臭氧体系 |
| 1.2.5.2 芬顿体系及类芬顿体系 |
| 1.3 仿酶催化法 |
| 1.3.1 仿超氧化物歧化酶(SOD) |
| 1.3.2 仿P450酶 |
| 1.3.3 仿过氧化氢酶 |
| 1.3.4 仿过氧化物酶 |
| 1.3.5 金属酞菁模拟酶的研究现状 |
| 1.4 课题的提出和主要研究内容 |
| 1.4.1 课题的提出 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第二章 多壁碳纳米管金属酞菁轴向配合物催化降解水体有机污染物 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料和仪器 |
| 2.2.1.1 材料与试剂 |
| 2.2.1.2 实验仪器 |
| 2.2.2 十六氯铁酞菁(FePcCl_(16))的合成 |
| 2.2.3 多壁碳纳米管十六氯铁酞菁轴向配合物(FePcCl_(16)-Py-MWCNTs)合成 |
| 2.2.4 FePcCl_(16)-Py-MWCNTs的表征 |
| 2.2.4.1 场发射扫描电镜(SEM)测试 |
| 2.2.4.2 透射电子显微镜(TEM)测试 |
| 2.2.4.3 傅里叶红外光谱(FTIR)测试 |
| 2.2.4.4 拉曼光谱(Raman)测试 |
| 2.2.4.5 X射线衍射(XRD)测试 |
| 2.2.4.6 X射线光电子能谱(XPS)测试 |
| 2.2.4.7 热重分析仪(TGA)测试 |
| 2.2.4.8 紫外-可见光谱(UV-vis)测试 |
| 2.2.5 催化降解的实验方法和分析方法 |
| 2.2.5.1 催化降解的实验方法 |
| 2.2.5.2 催化降解的分析方法 |
| 2.2.6 催化机理分析 |
| 2.2.7 电化学性能测试 |
| 2.2.8 降解中间产物及最终产物分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 FePcCl_(16)-Py-MWCNTs的表征 |
| 2.3.1.1 红外光谱(FTIR)分析 |
| 2.3.1.2 拉曼光谱(Raman)分析 |
| 2.3.1.3 紫外-可见光谱(UV-vis)分析 |
| 2.3.1.4 紫外-可见漫反射光谱(DRS)分析 |
| 2.3.1.5 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.3.1.6 透射电镜(TEM)及能量色散谱(EDS)分析 |
| 2.3.1.7 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.3.2 FePcCl_(16)-Py-MWCNTs的催化性能 |
| 2.3.2.1 FePcCl_(16)-Py-MWCNTs浓度的影响 |
| 2.3.2.2 H_2O_2浓度的影响 |
| 2.3.2.3 PCMX浓度的影响 |
| 2.3.2.4 模拟太阳光照的影响 |
| 2.3.2.5 pH值的影响 |
| 2.3.2.6 无机盐的影响 |
| 2.3.2.7 催化降解PCMX的循环使用性能 |
| 2.3.2.8 FePcCl_(16)-Py-MWCNTs对不同底物的催化降解 |
| 2.3.3 FePcCl_(16)-Py-MWCNTs的催化机理分析 |
| 2.3.3.1 自由基捕获剂对体系中催化性能的影响 |
| 2.3.3.2 电子顺磁共振(EPR)分析 |
| 2.3.3.3 气相色谱-质谱(GC-MS)分析 |
| 2.3.3.4 高分辨质谱(ESI-MS)分析 |
| 2.3.3.5 电化学性质 |
| 2.3.4 PCMX的催化降解历程分析 |
| 2.3.5 RhB降解历程分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 碳黑金属酞菁轴向配合物催化降解水体有机污染物 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料与仪器 |
| 3.2.1.1 实验原料 |
| 3.2.1.2 实验仪器 |
| 3.2.2 碳基金属酞菁轴向配合物的制备 |
| 3.2.3 碳基金属酞菁轴向配合物的催化性能比较 |
| 3.2.3.1 催化性能比较 |
| 3.2.3.2 电化学性能比较 |
| 3.2.3.3 吸附性能的比较 |
| 3.2.3.4 比表面积和孔隙测试 |
| 3.2.4 FePcCl_(16)-Py-CB的表征 |
| 3.2.4.1 扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)测试 |
| 3.2.4.2 透射电子显微镜(TEM)测试 |
| 3.2.4.3 傅里叶红外光谱(FTIR)测试 |
| 3.2.4.4 拉曼光谱(Raman)测试 |
| 3.2.4.5 X射线衍射(XRD)测试 |
| 3.2.4.6 X射线光电子能谱(XPS)测试 |
| 3.2.4.7 热重分析仪(TGA)测试 |
| 3.2.4.8 紫外-可见光谱(UV-vis)测试 |
| 3.2.5 催化降解的实验方法和分析方法 |
| 3.2.5.1 催化降解的实验方法 |
| 3.2.5.2 催化降解的分析方法 |
| 3.2.6 催化机理分析 |
| 3.2.7 降解中间产物及最终产物分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 FePcCl_(16)-Py-MWCNTs和FePcCl_(16)-Py-CB催化性能的比较 |
| 3.3.2 扫描电镜(SEM)分析 |
| 3.3.3 透射电镜(TEM)及能谱(EDS)分析 |
| 3.3.4 X射线衍射(XRD)分析 |
| 3.3.5 紫外-可见光谱(UV-vis)分析 |
| 3.3.6 拉曼光谱(Raman)分析 |
| 3.3.7 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 3.3.8 热重分析(TGA) |
| 3.3.9 FePcCl_(16)-Py-CB催化性能 |
| 3.3.9.1 催化剂浓度 |
| 3.3.9.2 双氧水浓度 |
| 3.3.9.3 温度的影响 |
| 3.3.9.4 p H的影响 |
| 3.3.9.5 无机盐的影响 |
| 3.3.9.6 循环使用性能 |
| 3.3.10 机理分析 |
| 3.3.10.1 自由基捕获剂对体系催化性能的影响 |
| 3.3.10.2 自由基分析 |
| 3.3.10.3 高价铁氧活性种检测 |
| 3.3.11 DXMS的降解产物及降解历程的分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 聚酯纤维负载碳黑金属酞菁轴向配合物催化降解水体中有机污染物 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与仪器 |
| 4.2.1.1 材料与试剂 |
| 4.2.1.2 实验仪器 |
| 4.2.2 FePcCl_(16)-Py-CB/LMPET制备 |
| 4.2.3 FePcCl_(16)-Py-CB/LMPET的表征 |
| 4.2.3.1 扫描电镜(SEM)测试和能谱(EDS)测试 |
| 4.2.3.2 X射线衍射(XRD)测试 |
| 4.2.3.3 差示扫描量热(DSC)测试 |
| 4.2.3.4 X射线光电子能谱仪(XPS)测试 |
| 4.2.4 FePcCl_(16)-Py-CB/LMPET催化性能测试 |
| 4.2.5 催化机理研究 |
| 4.2.6 氧化降解的中间产物和最终产物的测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 FePcCl_(16)-Py-CB/LMPET表征 |
| 4.3.1.1 扫描电镜(SEM)分析 |
| 4.3.1.2 X射线衍射(XRD) |
| 4.3.1.3 差示扫描量热(DSC)分析 |
| 4.3.1.4 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 4.3.2 FePcCl_(16)-Py-CB/LMPET的催化性能 |
| 4.3.2.1 催化剂浓度的影响 |
| 4.3.2.2 H_2O_2浓度的影响 |
| 4.3.2.3 温度的影响 |
| 4.3.2.4 pH的影响 |
| 4.3.2.5 无机盐的影响 |
| 4.3.2.6 循环使用性能 |
| 4.3.3 催化机理 |
| 4.3.3.1 自由基捕获剂的影响 |
| 4.3.3.2 自由基分析 |
| 4.3.3.3 气相色谱-质谱分析 |
| 4.3.4 DXMS降解历程分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 聚乳酸多孔纳米纤维负载碳黑金属酞菁轴向配合物催化降解水体中有机污染物 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料与仪器 |
| 5.2.1.1 材料与试剂 |
| 5.2.1.2 实验仪器 |
| 5.2.2 FePcCl_(16)-Py-CB/PLAPNFs制备 |
| 5.2.3 FePcCl_(16)-Py-CB/PLAPNFs的表征 |
| 5.2.3.1 扫描电镜(SEM)测试 |
| 5.2.3.2 X射线衍射(XRD)测试 |
| 5.2.3.3 差示扫描量热法(DSC)测试 |
| 5.2.3.4 X射线光电子能谱仪(XPS)测试 |
| 5.2.4 FePcCl_(16)-Py-CB/PLAPNFs催化性能测试 |
| 5.2.5 催化机理研究 |
| 5.2.6 氧化降解的中间产物和最终产物的测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 FePcCl_(16)-Py-CB/PLAPNFs表征 |
| 5.3.1.1 扫描电镜(SEM)分析 |
| 5.3.1.2 X射线衍射(XRD)分析 |
| 5.3.1.3 差示扫描量热(DSC)分析 |
| 5.3.1.4 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 5.3.2 FePcCl_(16)-Py-CB/PLAPNF/H_2O_2催化性能 |
| 5.3.2.1 催化剂浓度的影响 |
| 5.3.2.2 H_2O_2 的浓度 |
| 5.3.2.3 温度的影响 |
| 5.3.2.4 pH的影响 |
| 5.3.2.5 无机盐的影响 |
| 5.3.2.6 循环使用性能 |
| 5.3.2.7 催化降解其它有机污染物的性能 |
| 5.3.3 FePcCl_(16)-Py-CB/PLAPNF/H_2O_2催化机理 |
| 5.3.3.1 自由基捕获剂的影响 |
| 5.3.3.2 EPR分析 |
| 5.3.3.3 气相色谱-质谱(GC-MS)分析 |
| 5.3.3.4 FePcCl_(16)-Py-CB/PLAPNFs/H_2O_2催化体系中DXMS的降解历程分析 |
| 5.3.3.5 FePcCl_(16)-Py-CB/PLAPNFs/H_2O_2体系中CBZ的降解历程 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间主要成果 |
| 致谢 |
（6）CeO2改性与晶面调控对TiO2光催化氧化Hg0影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 大气汞污染 |
| 1.2 燃煤烟气Hg~0污染控制技术研究进展 |
| 1.2.1 吸附法 |
| 1.2.2 催化氧化法 |
| 1.3 TiO~2及其改性催化剂对Hg~0的光催化反应原理 |
| 1.3.1 TiO~2光催化除汞原理。 |
| 1.3.2非金属改性TiO~2 |
| 1.3.3贵金属改性TiO~2 |
| 1.3.4过渡金属氧化物改性TiO~2 |
| 1.4 锐钛矿TiO~2晶面效应 |
| 1.4.1 晶面调控对光催化活性的影响 |
| 1.4.2 表面改性与晶面效应的协同作用 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.5.1 立题依据 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 1.5.3 主要研究内容 |
| 第2章 实验装置与方法 |
| 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 实验装置 |
| 2.3 催化剂制备方法 |
| 2.3.1 CeO~2/TiO~2 催化剂制备流程 |
| 2.3.2 CeO~2 改性高暴露晶面TiO~2 的制备流程 |
| 2.4 催化剂表征测试方法 |
| 第3章 CeO~2 改性对TiO~2 光催化活性影响的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CeO~2/TiO~2 对元素汞(Hg~0)去除性能的研究 |
| 3.2.1 不同CeO~2 掺杂量对TiO~2 光、热催化氧化Hg~0的影响 |
| 3.2.2 4%CeO~2/TiO~2 在中低温环境下光热催化除汞性能研究 |
| 3.2.3 不同入射光波长对光催化除汞性能的影响 |
| 3.2.4 烟气中不同气体组分对光催化除汞性能的影响 |
| 3.2.5 CeO~2/TiO~2 光催化反应稳定性和再生循环活性测试 |
| 3.3 表面特征分析 |
| 3.3.1 扫描电镜(SEM)分析 |
| 3.3.2 X射线能谱(EDS)分析 |
| 3.3.3 高分辨透射电镜(HR-TEM)分析 |
| 3.3.4 X射线衍射粉末(XRD)分析 |
| 3.3.5 拉曼光谱(Raman)分析 |
| 3.3.6 红外光谱(FTIR)分析 |
| 3.3.7 紫外-可见光谱(UV-VIS)分析 |
| 3.4 CeO~2/TiO~2 催化剂去除Hg~0过程的反应机理 |
| 3.4.1 荧光光谱(PL)分析 |
| 3.4.2 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 3.4.3 CeO~2掺杂对电化学性质的影响 |
| 3.4.4 表面自由基的鉴定-电子顺磁共振波谱仪(EPR) |
| 3.4.5 CeO~2/TiO~2 催化剂光催化活性机理探究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 CeO~2-TiO~2 催化剂中TiO~2 不同暴露晶面的影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同暴露晶面的CeO~2-TiO~2 催化剂去除烟气中Hg~0性能研究 |
| 4.2.1 CeO~2-TiO~2 最优负载量的选取 |
| 4.2.2 锐钛矿TiO~2 晶面效应与CeO~2 负载对热催化除汞性能测试 |
| 4.2.3 锐钛矿TiO~2 晶面效应与CeO~2 负载对光催化除汞性能测试 |
| 4.3 催化剂表征分析 |
| 4.3.1 催化剂的形貌分析 |
| 4.3.2 XRD分析 |
| 4.3.3 Raman分析 |
| 4.3.4 FTIR分析 |
| 4.3.5 XPS分析 |
| 4.4 晶面与CeO~2负载协同效应的研究 |
| 4.4.1 电子荧光光谱分析(PL) |
| 4.4.2 电化学法分析 |
| 4.4.3 能带结构分析 |
| 4.4.4 自由基及氧空穴的鉴定和分析 |
| 4.4.5 TiO~2 晶面效应与CeO~2 负载协同效应的机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）共轭聚合物表面缺陷调控及在光催化C-N偶联中应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述及选题背景 |
| 1.1 共轭聚合物光催化 |
| 1.1.1 共轭聚合物发展历程 |
| 1.1.2 共轭聚合物多相光催化基本原理 |
| 1.1.3 共轭聚合物的常见合成方法 |
| 1.2 共轭聚合物的结构设计与调控 |
| 1.2.1 线性共轭聚合物 |
| 1.2.2 共轭多孔聚合物 |
| 1.2.3 共价有机骨架聚合物 |
| 1.2.4 共价三嗪骨架聚合物 |
| 1.2.5 g-C_3N_4基共轭聚合物 |
| 1.3 缺陷构筑对催化剂结构与性能的影响 |
| 1.3.1 缺陷的分类 |
| 1.3.2 掺杂对光催化剂结构与性能的影响 |
| 1.3.3 空位对光催化剂结构与性能的影响 |
| 1.4 共轭聚合物在光催化有机合成中的应用 |
| 1.4.1 光催化C-N偶联 |
| 1.4.2 光催化硫化物氧化 |
| 1.4.3 光催化芳基硼酸的羟基化 |
| 1.4.4 光催化Aza-Henry反应 |
| 1.4.5 光催化卤代酮的还原脱卤 |
| 1.4.6 光催化C-C偶联 |
| 1.5 课题选择、意义和研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂及设备 |
| 2.2 光催化剂制备 |
| 2.2.1 盐酸掺杂聚苯胺(PANI-ES)的制备 |
| 2.2.2 不同氧化程度聚苯胺的制备 |
| 2.2.3 不同质子化程度聚苯胺的制备 |
| 2.2.4 直接热聚合法制备聚酰亚胺 |
| 2.2.5 盐单体热聚合法制备聚酰亚胺 |
| 2.3 光催化性能评价 |
| 2.3.1 可见光LED光源 |
| 2.3.2 光催化反应装置和实验方法 |
| 2.3.3 反应产物分析 |
| 2.3.4 活性氧物种(ROS)的检测 |
| 2.4 催化剂的表征测试 |
| 2.4.1 催化剂结构与形貌表征 |
| 2.4.2 催化剂组分与物性测试 |
| 2.5 理论计算 |
| 2.6 反应产物结构鉴定 |
| 第三章 聚苯胺结构调控及在光催化C-N偶联中应用 |
| 3.1 聚苯胺的表面形貌及结构分析 |
| 3.1.1 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 3.1.2 比表面积及孔结构分析 |
| 3.1.3 XRD分析 |
| 3.1.4 FTIR分析 |
| 3.1.5 XPS分析 |
| 3.1.6 EPR分析 |
| 3.2 聚苯胺的能带结构 |
| 3.2.1 聚苯胺的吸光性质 |
| 3.2.2 聚苯胺的禁带宽度 |
| 3.2.3 聚苯胺的轨道能级分布 |
| 3.3 聚苯胺光催化苄胺氧化性能 |
| 3.3.1 反应条件对苄胺氧化的影响 |
| 3.3.2 质子酸掺杂对苄胺氧化的影响 |
| 3.3.3 聚苯胺的氧化还原程度对苄胺氧化的影响 |
| 3.4 PANI-ES光催化胺类氧化 |
| 3.4.1 反应温度对光催化苄胺氧化的影响 |
| 3.4.2 入射光强度及波长对光催化苄胺氧化的影响 |
| 3.4.3 苄胺在催化剂表面的吸附行为 |
| 3.4.4 不同取代基对光催化苄胺氧化的影响 |
| 3.4.5 PANI-ES的循环稳定性测试 |
| 3.4.6 光催化苄胺氧化机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 缺陷种类和浓度对聚苯胺光催化苄胺氧化的影响 |
| 4.1 质子化程度对聚苯胺形貌及结构的影响 |
| 4.1.1 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 4.1.2 FTIR分析 |
| 4.1.3 XRD分析 |
| 4.1.4 XPS分析 |
| 4.1.5 EPR分析 |
| 4.2 缺陷种类和浓度对聚苯胺能带结构的影响 |
| 4.3 缺陷种类和浓度对聚苯胺活化底物分子的影响 |
| 4.4 缺陷种类和浓度对聚苯胺光催化苄胺氧化活性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 聚酰亚胺缺陷调控及在光催化C-N偶联中应用 |
| 5.1 盐单体的制备及结构分析 |
| 5.1.1 盐单体法制备聚酰亚胺流程 |
| 5.1.2 均苯四甲酸二酐的核磁分析 |
| 5.1.3 均苯四甲酸二乙酯的核磁分析 |
| 5.1.4 盐单体的FTIR分析 |
| 5.2 聚酰亚胺的制备及结构分析 |
| 5.2.1 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 5.2.2 聚酰亚胺的结构分析 |
| 5.2.3 盐单体法热聚合过程分析 |
| 5.2.4 氧空位成因分析 |
| 5.3 氧空位对聚酰亚胺物化性质的影响 |
| 5.3.1 光吸收性质 |
| 5.3.2 HOMO和LUMO轨道 |
| 5.3.3 光生电子-空穴分离效率 |
| 5.3.4 氧气的吸附与活化 |
| 5.4 聚酰亚胺光催化苄胺氧化性能 |
| 5.4.1 反应条件对苄胺氧化的影响 |
| 5.4.2 氧空位浓度对苄胺氧化的影响 |
| 5.4.3 空穴牺牲剂对苄胺氧化的影响 |
| 5.5 富含氧空位聚酰亚胺(R-PI)光催化胺类氧化 |
| 5.5.1 反应温度对光催化苄胺氧化的影响 |
| 5.5.2 入射光强度及波长对光催化苄胺氧化的影响 |
| 5.5.3 不同取代基对光催化苄胺氧化的影响 |
| 5.5.4 循环稳定性测试 |
| 5.5.5 光催化苄胺氧化机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 对今后工作的建议与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 苄胺及其衍生物氧化产物的核磁图 |
| 附录 B 苄胺及其衍生物氧化产物的质谱图 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）水污染控制纳米氧化镍合成与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 污水处理技术简介 |
| 1.1.1 物理处理技术 |
| 1.1.2 生物处理技术 |
| 1.1.3 高级氧化技术 |
| 1.1.4 非均相催化氧化技术 |
| 1.2 氧化镍材料合成及其在水污染控制中的应用 |
| 1.2.1 氧化镍的物理化学性质 |
| 1.2.2 纳米氧化镍的制备 |
| 1.2.3 水污染控制纳米氧化镍催化剂的研究现状 |
| 1.3 石墨烯 |
| 1.3.1 石墨烯概述 |
| 1.3.2 石墨烯-金属氧化物复合催化剂在污水处理领域的应用 |
| 1.4 本课题目的及意义 |
| 第2章 溶剂热合成氧化镍催化过硫酸氢盐降解金橙Ⅱ的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 实验仪器与试剂 |
| 2.2.2 氧化镍催化剂的制备 |
| 2.2.3 催化剂表征 |
| 2.2.4 电化学表征 |
| 2.2.5 催化降解性能实验 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 X-射线衍射分析 |
| 2.3.2 电子显微镜分析 |
| 2.3.3 氮气吸脱附分析 |
| 2.3.4 催化降解性能研究 |
| 2.3.5 电化学阻抗谱分析 |
| 2.3.6 催化降解反应影响因素研究 |
| 2.3.7 催化剂可循环性分析 |
| 2.3.8 X-射线光电子能谱分析 |
| 2.3.9 反应机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 石墨烯-氧化镍光辅助催化次氯酸钠降解亚甲基蓝 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验仪器与试剂 |
| 3.2.2 石墨烯-氧化镍复合催化剂的合成 |
| 3.2.3 复合催化剂表征 |
| 3.2.4 电化学表征 |
| 3.2.5 光化学催化降解性能实验 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 X-射线衍射分析 |
| 3.3.2 电子显微镜分析 |
| 3.3.3 氮气吸脱附分析 |
| 3.3.4 漫反射测试分析 |
| 3.3.5 光化学催化降解性能研究 |
| 3.3.6 电化学分析 |
| 3.3.7 光化学催化降解反应影响因素研究 |
| 3.3.8 反应机理研究 |
| 3.3.9 复合催化剂的可循环性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）增强Benzourils电化学发光及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 电化学发光概述 |
| 1.2 电化学发光研究体系 |
| 1.2.1 有机分子发光体 |
| 1.2.2 无机分子发光体 |
| 1.2.3 纳米材料发光体 |
| 1.3 电化学发光机理 |
| 1.3.1 离子-湮灭途径 |
| 1.3.2 共反应试剂途径 |
| 1.4 共反应试剂类型 |
| 1.5 电化学发光的应用 |
| 1.5.1 金属离子的检测 |
| 1.5.2 免疫检测 |
| 1.5.3 核酸检测 |
| 1.6 超分子化学 |
| 1.6.1 大环化合物在电化学发光中的应用 |
| 1.7 论文的立题思想和研究方案 |
| 1.8 本文工作 |
| 第二章 Benzo[3]uril1 与胆碱类分子的主客体相互作用 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 仪器与试剂 |
| 2.1.2 Benzo[3]uril1 的合成 |
| 2.1.3 性质分析实验 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 荧光光谱法考查主客体作用 |
| 2.2.2 主客体作用位点探讨 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 H_2O_2-Benzo[3]uril1 电化学发光体系特异性识别琥珀酰胆碱 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 仪器与试剂 |
| 3.1.2 电化学发光分析实验 |
| 3.1.3 稳定常数计算 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 Benzo[3]uril1 电化学发光性质 |
| 3.2.2 Benzo[3]uril1 电化学发光传感器条件优化 |
| 3.2.3 传感器对琥珀酰胆碱的高灵敏检测 |
| 3.2.4 ECL手段表征超分子主客体作用 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 HEPES- Benzo[3]uril2 电化学发光体系检测铁离子 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 仪器与试剂 |
| 4.1.2 Benzo[3]uril2 的合成 |
| 4.1.3 电化学发光分析实验 |
| 4.1.4 检出限计算 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 benzo[3]uril2 的电化学发光行为探究 |
| 4.2.2 实验条件优化 |
| 4.2.3 传感器对Fe~(3+)的高灵敏检测 |
| 4.2.4 传感器稳定性实验 |
| 4.2.5 回收率实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）新型铁基Z-scheme型光催化剂构建机理及光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文特色与创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 水体内分泌干扰物和抗生素污染及去除 |
| 1.1.1 水体内分泌干扰物来源及危害 |
| 1.1.2 水体抗生素污染来源和危害 |
| 1.1.3 水中内分泌干扰物及抗生素去除方法现状 |
| 1.2 光催化技术及光催化剂研究进展 |
| 1.2.1 光催化技术原理及发展 |
| 1.2.2 α-Fe_2O_3光催化剂发展及应用进展 |
| 1.2.3 共轭有机光催化剂发展及应用进展 |
| 1.3 光催化剂改进方法及Z-scheme型光催化材料研究进展 |
| 1.3.1 提高光催化剂活性的方法 |
| 1.3.2 Z-scheme体系原理及发展 |
| 1.3.3 复合Z-scheme型光催化剂面临的挑战 |
| 1.4 光催化剂固定化及反应器应用现状 |
| 1.4.1 光催化剂固定化研究 |
| 1.4.2 光催化反应器的研究和应用现状 |
| 1.5 研究依据、意义、思路和创新性 |
| 1.5.1 选题依据和意义 |
| 1.5.2 研究思路及技术路线 |
| 1.5.3 创新性 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 主要药品试剂和材料 |
| 2.2 实验主要仪器 |
| 2.3 基础材料制备 |
| 2.3.1 纳米α-Fe_2O_3制备 |
| 2.3.2 聚(3-己基噻吩)(P3HT)的制备 |
| 2.3.3 纳米α-Fe_2O_3阵列制备 |
| 2.4 主要材料表征方法 |
| 2.5 污染物降解实验 |
| 2.6 活性物种及降解产物检测 |
| 2.7 理论模拟计算 |
| 2.7.1 能带拟合计算 |
| 2.7.2 污染物前沿电子密度计算 |
| 第3章 新型Z-scheme型O-Ti-O电子介质铁基复合P3HT光催化剂的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 最佳制备配比的确定 |
| 3.2.1 O-Ti-O最佳负载量 |
| 3.2.2 P3HT最佳复合量 |
| 3.3 材料结构与光学性能表征 |
| 3.3.1 物理结构表征分析 |
| 3.3.2 化学结构表征分析 |
| 3.3.3 光电性质测试 |
| 3.4 电子传输机制的证明及构建机理 |
| 3.4.1 Z-scheme型结构的证明 |
| 3.4.2 Z-scheme型结构形成机理 |
| 3.4.3 PTF的 Z-scheme型电子传输路径分析 |
| 3.5 光催化降解污染物效果与机理 |
| 3.5.1 光催化降解BPA效果与降解动力学 |
| 3.5.2 不同pH条件下BPA降解效果 |
| 3.5.3 不同初始污染物浓度条件实验 |
| 3.5.4 污染物降解机理分析 |
| 3.6 材料稳定性测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 新型Z-scheme型Al cluster@铁基复合P3HT光催化剂的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 最佳制备配比的确定 |
| 4.2.1 Al cluster最佳负载量 |
| 4.2.2 P3HT最佳复合量 |
| 4.3 结构与光学性能表征 |
| 4.3.1 微观结构及晶型分析 |
| 4.3.2 化学结构表征分析 |
| 4.3.3 光电性质测试 |
| 4.4 电子传输机制的证明及机理 |
| 4.4.1 Z-scheme型结构的证明 |
| 4.4.2 Z-scheme型电子传输路径形成机理 |
| 4.5 光催化降解污染物效果与机理 |
| 4.5.1 光催化降解BPA和TC效果与动力学 |
| 4.5.2 不同pH值条件下污染物去除效果 |
| 4.5.3 SO_4~(2-)和Cl~-干扰测试 |
| 4.5.4 不同初始污染物浓度条件实验 |
| 4.5.5 污染物降解机理分析 |
| 4.6 材料稳定性测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 新型复合P3HT铁基固定化Z-scheme体系纳米阵列的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料表征及制备条件优化 |
| 5.2.1 微观结构及官能团分析 |
| 5.2.2 光电性能测试 |
| 5.3 污染物降解效果测试 |
| 5.3.1 BPA和TC降解效果对比 |
| 5.3.2 污染物降解动力学 |
| 5.3.3 不同污染物浓度影响 |
| 5.3.4 不同pH条件的影响 |
| 5.3.5 SO_4~(2-)和Cl~-离子干扰测试 |
| 5.4 化学结构分析 |
| 5.5 电子转移机制的证明和构建机理 |
| 5.5.1 Z-scheme型结构的证明 |
| 5.5.2 Z-scheme型结构形成机制 |
| 5.6 污染物降解机理分析及材料回收利用测试 |
| 5.6.1 污染物降解机理分析 |
| 5.6.2 材料稳定性测试 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 铁基Z-scheme型光催化阵列反应器应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 反应器效果测试 |
| 6.2.1 纳米阵列最佳投加量测试 |
| 6.2.2 反应动力学研究 |
| 6.2.3 水中离子与腐殖质的影响 |
| 6.2.4 连续流反应模式测试 |
| 6.2.5 出水急性毒性测试 |
| 6.3 模拟污水测试 |
| 6.3.1 污水1号污染物降解效果与COD_(Cr)变化 |
| 6.3.2 污水2号污染物降解效果与COD_(Cr)变化 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间成果、参与课题和所获荣誉 |
| 致谢 |
四、超氧自由基电化学发生体系的研究（论文参考文献）
- [1]基于TiO2复合纳米管阵列的光催化燃料电池处理水环境中磺胺的研究[D]. 李希成. 北京建筑大学, 2021(01)
- [2]基于脱硫废液中盐制备的光催化剂g-C3N4改性及其处理气液污染物研究[D]. 段丽媛. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]一种钒基金属有机骨架材料在光催化选择性氧化苄胺以及硫醚的应用研究[D]. 郭珂. 浙江师范大学, 2021(02)
- [4]甘油光催化氧化催化剂的制备及反应机理研究[D]. 岳成光. 江南大学, 2021(01)
- [5]碳基金属酞菁轴向配合物及其负载纤维催化降解有机污染物的研究[D]. 夏云. 浙江理工大学, 2021(02)
- [6]CeO2改性与晶面调控对TiO2光催化氧化Hg0影响的研究[D]. 林梦佳. 华侨大学, 2020(01)
- [7]共轭聚合物表面缺陷调控及在光催化C-N偶联中应用[D]. 孔鹏. 太原理工大学, 2020(07)
- [8]水污染控制纳米氧化镍合成与应用研究[D]. 顾雅洁. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(03)
- [9]增强Benzourils电化学发光及其应用[D]. 邱菲. 贵州大学, 2020(04)
- [10]新型铁基Z-scheme型光催化剂构建机理及光催化性能研究[D]. 朱鸿杰. 南京大学, 2020(02)