二氧化钛及其在光催化领域中的应用 二氧化钛光催化剂研发 纳米二氧化钛 光催化材料以及材料 物理能源等相关专业科研人员参考

光催化剂在石化和涂料等行业内应用广泛，发挥着不可替代的作用。本书结合作者多年的科研经验，详细介绍了二氧化钛，尤其是纳米二氧化钛光催化剂的颗粒结构设计、改性、表征、性能以及应用体系等，技术先进，对于相关产品开发具有指导价值。

二氧化钛及钙钛矿型光催化材料，在光催化净水领域受到广泛关注，并在相关领域展现出足够的竞争优势。本书在全面介绍二氧化钛及钙钛矿型光催化材料的基础上，着重对纳米二氧化钛、钙钛矿型光催化材料在光催化还原Cr6+单一体系、光催化处理Cr6+-乙酸复合体系、光催化处理Cr6+-柠檬酸复合体系、光催化处理Cr6+-柠檬酸-硝酸铁复合体系的应用进行了介绍，阐述了相关材料结构和组成对于其光催化性能的影响，并结合相关的表征手段，对于相关的光催化性能进行了分析和比较。
本书适宜从事光催化材料以及材料、物理、能源等相关专业的科研人员参考。

雷雪飞，博士，副教授，硕士生导师，任职于东北大学秦皇岛分校资源与材料学院。主讲本科生课程“冶金物理化学”“钢铁冶金原理”“炉外精炼”及研究生课程“材料热力学”等。近年来主要从事二次资源综合利用与环境保护、有色金属资源的分离提取与循环利用以及光催化净水材料的制备与应用等方面的研究工作。主持了3项河北省自然科学基金、4项中央高校基本科研业务费、参与了多项国家自然科学基金子课题。以第一作者在本领域权威期刊Journal of Alloys and Compounds、Applied Surface Science、Separation and Purification Technology、Transactions of Nonferrous Metals Society of China、《中国有色金属学报》等发表论文20余篇，申请相关发明专利10余项。

第1章绪论1
1.1概述3
1.2二氧化钛的性质与合成4
1.2.1气相法4
1.2.2液相法5
1.2.3固相法7
1.3TiO2光催化机理7
1.4提高TiO2光催化性能的途径8
1.4.1改进TiO2催化剂的制备技术9
1.4.2TiO2催化剂表面的螯合和衍生作用10
1.4.3离子掺杂改性处理TiO2催化剂10
1.4.4TiO2复合半导体12
1.4.5有机染料光敏化处理TiO2催化剂13
1.5复合光催化体系在提高TiO2光催化性能中的应用14
1.5.1光催化与氧化剂组合14
1.5.2光催化与空穴清除剂组合15
1.5.3光催化与电化学组合15
1.5.4光催化与超声技术组合16
1.5.5光催化与微波加热技术组合16
1.5.6光催化与生物技术组合17
1.5.7光催化与磁化技术组合18
1.6钙钛矿型光催化剂的制备及应用研究进展18
1.6.1钙钛矿型光催化剂结构19
1.6.2钙钛矿型光催化剂的制备方法20
1.6.3钙钛矿型光催化剂的应用研究21
1.7光催化技术发展方向及存在问题23

第2章二氧化钛光催化活性的研究25
2.1概述27
2.2工艺流程27
2.3XRD结果分析29
2.3.1pH对XRD的影响29
2.3.2反应时间对XRD的影响32
2.4UV-Vis漫反射光谱分析33
2.4.1不同pH样品的紫外-可见光漫反射吸收光谱33
2.4.2不同反应时间样品的紫外-可见光漫反射吸收光谱34
2.5光致发光光谱（PL）分析35
2.6扫描电镜（SEM）分析36
2.7比表面积及孔径分布（BET）分析37
2.8可见光催化剂还原Cr6+的分析39
2.8.1pH对紫外光催化还原Cr6+的影响39
2.8.2反应时间对可见光下光催化还原Cr6+的影响41
2.9正交实验设计42

第3章STBBFS3005吸附性能的研究47
3.1概述49
3.2STBBFSx-5的合成与表征49
3.2.1STBBFSx-5光催化剂的晶相结构与形貌50
3.2.2STBBFSx-5光催化剂的光吸收特性53
3.2.3STBBFSx-5光催化剂的TG分析54
3.3热力学与动力学分析55
3.3.1pH值对STBBFS300-5吸附Cr6+的影响55
3.3.2Cr6+初始浓度对STBBFS300-5吸附Cr6+的影响57
3.3.3吸附剂投加量对STBBFS300-5吸附Cr6+的影响58
3.3.4吸附温度对STBBFS300-5吸附Cr6+的影响58
3.3.5吸附等温线59
3.3.6表观吸附动力学模型61
3.3.7吸附热力学模型63
3.3.8吸附机理探讨64

第4章光催化还原Cr6+单一体系的研究69
4.1概述71
4.2光源对STBBFS300-5光催化还原Cr6+的影响71
4.3光强对STBBFS300-5光催化还原Cr6+的影响72
4.4pH值对STBBFS300-5光催化还原Cr6+的影响73
4.5酸介质对STBBFS300-5光催化还原Cr6+的影响76
4.6催化剂投加量对STBBFS300-5光催化还原Cr6+的影响79
4.7Cr6+初始浓度对STBBFS300-5光催化还原Cr6+的影响80
4.8循环流量对STBBFS300-5光催化还原Cr6+的影响81
4.9STBBFS300-5的使用寿命和分离性能82
4.10Cr6+单一体系正交实验设计83
4.11表观动力学分析85
4.12光催化机理探讨86

第5章光催化处理Cr6+-乙酸复合体系的研究91
5.1概述93
5.2AA/Cr6+体积比对Cr6+光催化还原效率的影响93
5.3Cr6+初始浓度对Cr6+-AA复合体系中Cr6+光催化还原效率的影响95
5.4pH值对Cr6+-AA复合体系中Cr6+光催化还原效率的影响96
5.5Cr6+-AA复合体系正交实验设计99
5.6协同效应对Cr6+-AA复合体系中Cr6+光催化还原效率的影响101
5.7Cr6+-AA复合体系中表观动力学分析104
5.8Cr6+-AA复合体系中光催化机理探讨105

第6章光催化处理Cr6+-柠檬酸复合体系研究111
6.1概述113
6.2Cr6+-CA复合体系中影响因素及光催化机理113
6.2.1CA/Cr6+摩尔比对Cr6+光催化还原效率的影响113
6.2.2Cr6+初始浓度对Cr6+-CA复合体系中Cr6+光催化还原效率的影响114
6.2.3pH值对Cr6+-CA复合体系中Cr6+光催化还原效率的影响116
6.2.4协同效应对Cr6+-CA复合体系中Cr6+光催化还原效率的影响119
6.2.5Cr6+-CA复合体系中表观动力学分析121
6.2.6Cr6+-CA复合体系中光催化机理探讨121
6.2.7对比不同复合体系对Cr6+光催化还原效率的影响123

第7章光催化处理Cr6+-柠檬酸-硝酸铁复合体系的研究127
7.1概述129
7.2Cr6+-CA-FN复合体系中影响因素及光催化机理129
7.2.1Fe3+与Cr6+/CA摩尔比对Cr6+光催化还原效率的影响129
7.2.2Cr6+初始浓度对Cr6+-CA-FN复合体系中Cr6+光催化还原效率的影响130
7.2.3pH值对Cr6+-CA-FN复合体系中Cr6+光催化还原效率的影响131
7.2.4协同效应对Cr6+-CA-FN复合体系中Cr6+光催化还原效率的影响134
7.2.5Cr6+-CA-FN复合体系中表观动力学分析135
7.2.6Cr6+-CA-FN复合体系中光催化机理探讨136

参考文献140

无