io2_zno復合膜的制備與催化性能研究科__研_項_目_申_請_書(存儲版)
【正文】 費來源 無 12 十一、論證情況： 主持論證單位： 主持人： 論 證 地 點： 論證日期： 論證意見（包括 ① 立題依據(jù)； ② 技術經濟指標及預期的技術水平； ③ 研究方法、工藝與技術路線的可行性； ④ 研究進度； ⑤ 推廣應用前景及經濟效益或社會效益； ⑥ 經費預算； ⑦ 人員配備； ⑧ 是否開題的結論意見等） 十三、學校意見 負責人簽字： （蓋章） 年 月 日 十四、省教育廳意見 （蓋章） 2022 年 月 日 13 十二、參加論證的人員 姓 名 性別 年 齡 專 業(yè) 技術職稱 職 務 單 位 簽 字 。 為了檢測多層膜對有機染料光催化降解效果，我們又選擇了另外六種有色染料。復合薄膜，通過對甲基橙染料廢水的降解評價負載在載玻片上的(TiO2/PW,2)。近三十年來，雖然人們己經開展了大量的光催化劑半導體改性工作，但大多數(shù)研究對象為粉末材料，并且主要依賴化學改性對其能帶結構、表面態(tài)等產生影響，從而使其在光催化中能夠擴展吸收光譜范圍或者提高催化效率。復合膜經過 H2O2處理 30 min 之后， 5%的復合膜光催化降解率由處理前的 55%上升到 %。同時通過層層自組裝技術把光活性物種固定在平板基底上，解決懸浮體系中催化劑難以分離回收的困擾，避免二次污染，降低廢水處理成本。 Kim S H 研究了 TiO2納米粒子與聚苯酞胺自組裝制備聚合物膜，這種膜可消除生物污垢。訣竅就是除 H3BO3以外，還加入銳鐵礦型 TiO2納米晶作為結晶誘導劑。其中水直接促使生成氧化物， H3BO2 和Al 作為氟離子的捕獲劑，促進水解，從而使金屬氧化物沉積在基體表面。暨南大學的趙麗特通過射頻磁控濺射的方法，制備了納米 TiO2薄膜并且研究了 TiO2薄膜的相關特性。還有國內外的研究學者以 Nafion(全氟磺酸樹脂 )作為基質，將 TiO2固定到基質中，不但保持了 TiO2的高效光催化性能，而且很大程度地提高了光催化劑的使用壽命。該成果為發(fā)展新型高效半導體光催化劑提供了新思路。本論文還對光子晶體反蛋白石結構對光化學反應放大作用中兩個重要的效應一一多重散射效應和慢光子效應進行了研究和分析，得出新結論 :對于連續(xù)波長光激發(fā)的光催化反應，多重散射效應比慢光子效應所起的光化學放大作用更顯著。本論文中采用簡單實驗方法制備了新型三元半導體復合體系，以一維納米柱陣列薄膜為基礎，將具有不同能帶結構的三種半導體硫化銀、硫化鍋和氧化鋅進行復合，并對所得樣品進行了詳細的表征和分析。對于這類光學結構在光催化中的應用，本研究關注的問題有兩點 :如何擴展二氧化 鈦 反蛋白石的光響應范圍使之在可見光下受激發(fā) 。本研究從目前最有應用前景和最受關注的基礎光催化劑二氧化 鈦 和氧化鋅入手，對其進行改性。 五、 “研究進度安排 ”要按年度或主要研究階段、農事季節(jié)填寫。 四、研究規(guī)模，指新產品臺件，中間試驗、工業(yè)性試驗的規(guī)模、示范試驗的面積和范圍。因此，本文開展了光催化材料的基礎研究，期望綜合物理和化學的概念共同改進光催化劑性能和開發(fā)可能的新型光催化材料。 Nishimura 的研究組則采用和半導體表面吸附染料的吸收波長匹配的光來研究光化學放大效果。目前這方面的研究主要停留在二元半導體復合，如氧化鋅和硫化鍋體系。詳細討論了樣品的可見光催化響應機制，所得樣品最高可見光光催化降解效果是同類氮、氟共摻雜普通顆粒薄膜的 倍。 通過上述對二氧化 鈦 、氧化鋅基納米結構薄膜光催化劑的制備、改性和催化性能的系統(tǒng)研究， 本工作實現(xiàn)了從物理和化學概念兩方面共同設計和改性光催化劑，得到了可見或紫外光光催化活性增強的薄膜光催化劑，并討論了相應的光催化增強機制。另外，有研究發(fā)現(xiàn)把光催化劑負載在導電基體上，同時在光電極上施加一定的陽極偏壓，將光激發(fā)嚴生的電子通過外電路驅趕至反向電極，可以有效阻止電子一空穴對的簡單復合，從而發(fā)展出一種新型的技術一一光電催化技術。 物理氣相沉積 (Physical Vapor Deposition，簡稱 PVD)包括直流濺射、射頻濺射、磁控濺射、離子束輔助沉積、活化反應蒸發(fā)、過濾弧沉積等。液相沉積法是從金屬氟化物的水溶液中生成氧化物薄膜的方法，通過添加水、硼酸或者金屬 Al 使 金屬氟化物緩慢水解。在 3565℃ 的溫度下，直接在玻璃基材上獲得了透明性好并具有光催化活性的 TiO2薄膜。分子自組裝膜是分子自組裝研究最多的領域，并且得到了廣泛的應用。 四、預期達到的技術經濟指標 （理論成果寫明在國內外所處的地位、水平） 本論文將半導體金屬氧化物 TiO2和具有光活性的多金屬氧酸鹽通過層層自組裝的方法結合，以期有效地促進光生電子和光生空穴分離，提高催化劑的光量子產率，從而得到光
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