抗生素废水净化工艺中MoX 2 （X=S,Se）/TiO 2 NTs光电极的构建与作用机理研究

发布时间：2025-05-11 00:31

　　随着近代科学技术的飞速发展,科技成果在带给人们生活便利的同时,也伴带来了一系列日益严峻的问题,例如:环境污染问题、能源短缺问题、生态稳定问题等等。这些问题已经成为危害人类健康和阻碍可持续发展的重大难题。因此,发现和研究绿色环保、经济可持续的方法来解决这些问题势在必行。近些年来,光催化技术被认为是有望解决这些环境污染问题的重要技术。而TiO₂基纳米复合材料作为一种高效、稳定、低廉、环保的光催化材料成为科研工作者的研究热点。本文选用竖直排列、形貌均一的TiO₂纳米管阵列为基底,通过水热法和电化学方法在纳米管上修饰窄带隙的过渡金属硫化物（如MoS₂、MoSe₂）和导电性优异的贵金属银纳米粒子以形成新颖的Z型异质结复合材料,以其作为光电极用来光电催化降解抗生素污染物（如盐酸四环素、头孢噻肟钠）。具体研究内容如下:（1）选择市售钛网为基底,采用阳极氧化法在其三维网格上定向生长TiO₂纳米管阵列（TiO₂NTs）。以硝酸银为银源、硫代乙酰胺为硫源、钼酸钠为钼源,应用光化...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题依据、目的和意义
    1.2 光催化技术和半导体纳米材料
    1.3 TiO₂半导体纳米材料
    1.4 TiO₂纳米管的改性方法
        1.4.1 金属离子掺杂
        1.4.2 非金属离子掺杂
        1.4.3 半导体复合
    1.5 过渡金属硫化物的沉积方法
        1.5.1 化学气相沉积法
        1.5.2 水热法
    1.6 应用
        1.6.1 太阳能电池
        1.6.2 MoS₂/Ag/TiO₂NTs在光催化方面的应用
        1.6.3 MoSe₂/TiO₂NTs在光催化方面的应用
    1.7 研究意义和主要内容
第二章 MoS₂/Ag/TiO₂NTs光电极的制备及其光电催化降解盐酸四环素的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 MoS₂/Ag/TiO₂NTs复合材料的制备
        2.2.4 材料的形貌、组成和结构表征
        2.2.5 材料的光电性能测试
        2.2.6 MoS₂/Ag/TiO₂NTs复合材料的光催化降解
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 MoS₂/Ag/TiO₂NTs复合材料的形貌和结构表征
        2.3.2 MoS₂/Ag/TiO₂NTs复合材料的XRD谱图分析
        2.3.3 MoS₂/Ag/TiO₂NTs复合材料的XPS和比表面积谱图分析
        2.3.4 MoS₂/Ag/TiO₂NTs复合材料的漫反射光谱和荧光光谱分析
        2.3.5 MoS₂/Ag/TiO₂NTs复合材料的光电流和阻抗谱图分析
        2.3.6 MoS₂/Ag/TiO₂NTs复合材料的光电催化活性测试
        2.3.7 MoS₂/Ag/TiO₂NTs复合材料稳定性和光催化机理的研究
    2.4 小结
第三章 MoSe₂/TiO₂NTs光电极对头孢噻肟钠光电催化降解性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 MoSe₂/TiO₂ NTs复合材料的制备
        3.3.1 基底TiO₂纳米管阵列的制备
        3.3.2 MoSe₂/TiO₂ NTs复合材料的合成
    3.4 MoSe₂/TiO₂ NTs复合材料的表征和光电性能测试
    3.5 MoSe₂/TiO₂ NTs复合材料光电催化降解头孢噻肟钠的测试
    3.6 结构与讨论
        3.6.1 MoSe₂/TiO₂ NTs的扫描电镜分析
        3.6.2 MoSe₂/TiO₂ NTs的 XRD和 XPS分析
        3.6.3 MoSe₂/TiO₂ NTs的 DRS和 PL分析
        3.6.4 MoSe₂/TiO₂ NTs的光电流响应和交流阻抗图谱
        3.6.5 MoSe₂/TiO₂ NTs的莫特-肖特基分析
        3.6.6 MoSe₂/TiO₂ NTs光电催化活性的分析
        3.6.7 MoSe₂/TiO₂ NTs光稳定性和可重复使用性的探究
        3.6.8 MoSe₂/TiO₂ NTs能带结构的分析
        3.6.9 MoSe₂/TiO₂ NTs光电催化反应中活性物种的研究
    3.7 MoSe₂/TiO₂ NTs光电催化机理的探究
    3.8 小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
硕士期间发表的论文
致谢



本文编号：4044567