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纳米半导体氧化物的缺陷调控及其光催化性能的影响

纳米半导体氧化物的缺陷调控及其光催化性能的影响

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第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议

作者：孔明李远志孙威施文琴赵修建武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室

＜正＞大量光催化机理研究表明,大部分光生电子和空穴因在缺陷位复合而得不到有效利用,是光催化量子效率较低的主要原因,因此开展纳米半导体氧化物及其复合物缺陷的表征、调控及其对光催化性能影响的研究具有重要意义。本文采用正电子... 详细信息

＜正＞大量光催化机理研究表明,大部分光生电子和空穴因在缺陷位复合而得不到有效利用,是光催化量子效率较低的主要原因,因此开展纳米半导体氧化物及其复合物缺陷的表征、调控及其对光催化性能影响的研究具有重要意义。本文采用正电子湮灭谱（PAS）、XPS、荧光光谱（PL）、Raman等对缺陷进行表征,通过控制合成条件、后处理条件、表面复合等方法

关键词：纳米半导体氧化物缺陷调控光催化性能

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新型COD的测定理论及方法研究

新型COD的测定理论及方法研究

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作者：柴怡浩华东师范大学

学位级别：硕士

随着环境污染的日益严重,环境部门对环境监测力度不断增加,其中监测设备的高科技化是现代化监测的标志。水是自然环境中元素发生迁移循环的重要介质,因此,水环境研究是环境研究的重要课题之一,受到了广泛的重视。化学需氧量(COD)是综合... 详细信息

随着环境污染的日益严重,环境部门对环境监测力度不断增加,其中监测设备的高科技化是现代化监测的标志。水是自然环境中元素发生迁移循环的重要介质,因此,水环境研究是环境研究的重要课题之一,受到了广泛的重视。化学需氧量(COD)是综合评价水体污染程度的重要指标之一,而且可作为衡量水体有机物相对含量的指标,是水质监测的一个重要项目,对于污水的治理及水体的质量评价有着重要意义。测定COD的标准方法主要有重铬酸钾氧化法(CODCr)和高锰酸钾指数法(CODMn),这些方法用时长,操作繁琐,且有二次污染等问题。因此,寻找一种既能缩短时间、降低费用、减少污染又能满足测定要求的COD测定方法是很有必要的。目前人们除了探讨COD的活动规律及在化学反应中的反应机理外,人们也研究并开发出了各种测定COD的方法及有关仪器以提高分析速度,缩短回流过程。对COD测定法的改进主要集中在样品消化、抗氯干扰和测定手段等方面。近年来,纳米半导体材料受到了人们的广泛关注。利用其光电特性,在光或电激发下,可使其表面吸附的羟基或水氧化生产具有强氧化能力的羟基自由基(·OH),可将水中污染物降解为水,二氧化碳及其他无机物。近年来,纳米半导体光催化引起了分析家们的注意,在环境监测方面显示出广泛的应用前景。本论文对COD测定理论、方法及分析仪器的研究现状作了详细的概括和综述。探讨了纳米半导体材料的光催化机理,研究了不同的无机氧化物与半导体氧化物的共存体系,利用各种不同的分析手段对其进行检测,并在此基础上丌发了新型COD的快速光分析仪。所建立的方法操作简单,无二次污染,分析时间短,检测限低,能适用于地表水的COD测定,并与标准方法比对具有好的相关性,对环境监测及分析仪器的开发都具有重要的意义。

关键词：化学需氧量检测纳米半导体氧化物光催化二氧化钛

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纳米氧化物材料及其在环境监测中的应用

纳米氧化物材料及其在环境监测中的应用

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作者：杨娅华东师范大学

学位级别：硕士

随着世界人口的增长和经济的发展，环境污染急剧增加，威胁着人类的生存和发展，保护环境受到了全世界的关注。化学需氧量(COD)、总磷作为废水有机污染物的综合指标，是水质检测的重要参数。及时掌握和控制污水化学需氧量和总磷对废水... 详细信息

随着世界人口的增长和经济的发展，环境污染急剧增加，威胁着人类的生存和发展，保护环境受到了全世界的关注。化学需氧量(COD)、总磷作为废水有机污染物的综合指标，是水质检测的重要参数。及时掌握和控制污水化学需氧量和总磷对废水的防治有着极为重要的意义。测定COD的方法主要有高锰酸钾指数法和重铬酸钾氧化法(COD)，测定总磷需要用强酸进行消解，这些方法耗时长，操作过程繁琐，且有二次污染。本论文所拟的纳米材料光催化氧化法准确、简便地测定有机物，且不用有毒试剂，有望在环境监测中得到广泛的应用。本论文分为二个层次，首先利用电子自旋共振(ESR)的方法检测了纳米半导体光催化氧化体系中，活性物种羟基自由基(·OH)的存在，为羟基自由基的检测和揭示纳米半导体氧化物的氧化机理提供了有用的分析检测手段。其次，将纳米半导体光催化氧化体系用于化学需氧量和总磷的测定，进行了有关理论探讨和实际应用的研究，取得了满意的结果。本论文的工作对纳米技术在环境监测中的应用具有重要的意义。论文共分为四章。第一章综述部分该部分从纳米材料的发展及其应用、环境水分析的研究进展及展望、纳米氧化物材料光催化氧化及其应用等几方面作了较为详细的概括和综述。第二章纳米TiO光诱导产生羟基自由基的ESR研究由于光生空穴极易与光生电子复合，降低了纳米材料的氧化能力。如果在纳米TiO光催化体系中，添加无机氧化物电子捕获剂，则能有效地捕获电子，增加溶液中羟基自由基的浓度，提高纳米TiO的光催化氧化能力。本部分以5，5-Dimethyl-pyrroline-N-oxide(DMPO)为羟基自由基捕获剂，利用自旋捕捉一电子自旋共振(ESR)方法研究了无机氧化物KSO对纳米TiO光催化体系中产生羟基自由基的关系，在此基础上探讨了甘氨酸光催化氧化的反应机理。中文摘要第三章纳米TIO:一KMno;共存体系光催化氧化测定化学需氧量的研究在半导体光催化中，当用能量等于或者大于半导体禁带宽度的光照射半导体时，其价带上的电子被激发，越过禁带进入导带而生成光生电子，在价带上产生光生空穴。这些光生电子和光生空穴分离并迁移到粒子表面，参与加速氧化还原反应，还原和氧化吸附在纳米氧化物表面上的物质。这些光生电子与空穴也极易复.合，我们选用KMnO;为电子捕获剂，抑制了电子和空穴的复合，提高了光催化降解速率(同时，以邻苯二甲酸氢钾为标准物质，优化了纳米TIOZ一KMno。共存体系光催化氧化测定化学需氧量的条件。第四章纳米TIO:膜光催化快速测定水中的总磷本部分提出了一种用纳米TIO:膜光催化氧化测定水中总磷的新方法，并以轻基乙叉二嶙酸(HEDP)为标准物质，优化了实验条件。实验表明，所研究的方法实验操作条件简单，不产生二次污染，能实现总磷的快速、准确的测定。将该方法用于实际水样的测定，并与标准方法比较，有较好的一致性。华东帅范大学申请硕卜学位论文

关键词：纳米半导体氧化物化学需氧量总磷检测

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