金屬氧化物改性tio_2納米管陣列制備光電性能研究

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1、１Ｉ輪；；．＠－又賽戶Ａ拿碩±研究生學(xué)位論文金屬氧化物改性Ｔｉ〇２納米管陣列制備光電性能研究申請人：于園學(xué)號：２１２１３０９培養(yǎng)單位：化學(xué)化工與材稱學(xué)爲學(xué)科專業(yè)：環(huán)境科學(xué)研究方向：污染按制技術(shù)指導(dǎo)教師：楊壬林副教授完成日期：２０１５年２月２７日獨創(chuàng)性聲明獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果，＾義標注和致謝的地方外，論。據(jù)我所知除了文中特別加文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫巧的硏巧成果，也不包含為獲得黑龍江大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過

2、的材料。■學(xué)位論文作者簽名；簽字曰期：么年月；｜５一儀曰學(xué)位論文版權(quán)使用授僅書本人完全了解黑龍江大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并。向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱本人授權(quán)黑龍江大學(xué)可將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進巧檢索，可Ｗ采用影?。А⒖s印或其他復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。學(xué)位論文作者簽名：－ｉ導(dǎo)師簽名；Ｊｇ］＾＾簽字日期：２＾年《月日簽字日期；年＾月；Ｐ｛ＪＳ（學(xué)位論文作者畢業(yè)后去向：工作單位：電話：通訊地址：郵編：中文摘要中文摘要

3、TiO2納米管陣列（TiO2NTAs）與光電催化技術(shù)相結(jié)合是很有效的水處理辦法，在處理水污染問題上具有廣闊的應(yīng)用。利用金屬氧化物半導(dǎo)體修飾TiO2NTAs，可以顯著提高TiO2NTAs的光電應(yīng)用去除能力。本論文制備了MnO2/TiO2納米管陣列（MnO2/TiO2NTAs）光電催化劑和CeO2/TiO2納米管陣列（CeO2/TiO2NTAs）光電催化劑，考察了兩類催化材料光電催化去除甲基橙的效果，分析了改性復(fù)合電極光電催化去除污染物的原理。采用電沉積反應(yīng)方法制備了MnO2/TiO2NTAs光電催化劑和CeO2/TiO2NTAs光電催化劑。研究了沉積反應(yīng)電壓、沉積反

4、應(yīng)量、煅燒溫度對兩類光電催化劑的晶型結(jié)構(gòu)、光吸收性能以及光電催化去除甲基橙性能的影響。結(jié)果顯示，沉積反應(yīng)電壓0.8V，在0.001mol/LMnSO4溶液中電沉積反應(yīng)3min，450℃煅燒120min，得到的MnO2/TiO2NTAs光電催化劑，外加電壓2V，350W氙燈光照，反應(yīng)60min，光電催化去除甲基橙的效率為95.1%；沉積反應(yīng)電壓0.8V，在0.005mol/LCe(NO3)3·6H2O水溶液中電沉積反應(yīng)15min，450℃煅燒120min制備的CeO2/TiO2NTAs光電催化劑，外加電壓2V，350W氙燈光照，反應(yīng)60min，光電催化去除甲基橙的效

5、率為98.1%。以改性TiO2NTAs為陽極，陰極使用鉑電極，分別對其電化學(xué)性能以及羥基自由基的產(chǎn)量進行了測試分析，結(jié)果表明，MnO2/TiO2NTAs和CeO2/TiO2NTAs光電流強度和光電壓明顯的高于空白的TiO2NTAs，電阻更小，導(dǎo)電性更強，光生載流子分離效率更高，羥基自由基的產(chǎn)量更高，光電催化去除有機物污染物的效果更好。關(guān)鍵詞：陽極氧化；電沉積反應(yīng)；MnO2/TiO2NTAs；CeO2/TiO2NTAs；光電催化-I-黑龍江大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTiO2NTAscombinedwithphotoelectrocatalytictechnol

6、ogywasakindofhighefficientwatertreatmenttechnology,whichhasthewellprospectinthefieldofdealingwithwaterpollution.ThephotoelectrocatalyticactivitycouldbeenhancedbythemodificationwithmetallicoxideonorderedTiO2NTAs.Inthispaper,highlyorderedMnO2/TiO2NTAsandCeO2/TiO2NTAswerepreparedbyelectr

7、ochemicalanodizationprocess,followedbyelectro–depositionprocess.Themethylorange(MO)degradationwasusedtoinvestigatethePECactivitiesoftheas–preparedphotoelectrodes.TheenhancedPECmechanismofas–preparedphotoelectrodeswasinvestigated.HighlyorderedMnO2/TiO2NTAsandCeO2/TiO2NTAswerepreparedby

8、elect