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绪论 1

参考文献 2

第1章 二氧化钛光催化反应原理 4

1.1光化学基本原理 4

1.1.1光化学反应 4

1.1.2电子跃迁 6

1.1.3选择定则 7

1.1.4激发态的衰减 11

1.2半导体光催化反应理论 13

1.2.1半导体光催化的理论基础 13

1.2.2光催化反应热力学分析 23

1.2.3光催化反应动力学分析 23

1.2.4 TiO2薄膜光催化反应机理 28

参考文献 33

第2章 TiO2光催化薄膜制备方法 36

2.1溶胶-凝胶法 36

2.2化学气相沉淀法 38

2.3溅射法 39

2.4液相沉积法 40

2.5电化学法 41

2.6微波辅助沉积法 43

2.6.1微波辅助液相沉积法 44

2.6.2微波辅助化学浴沉积法 45

2.7水热法和溶剂热法 45

2.8热氧化法 46

2.9化学氧化法 47

2.10自组装法 48

参考文献 50

第3章 影响TiO2薄膜结构的因素 53

3.1 TiO2的晶体结构对TiO2薄膜结构的影响 57

3.2温度对TiO2薄膜结构的影响 58

3.3氧分压对TiO2薄膜结构的影响 58

3.4晶型对TiO2薄膜结构的影响 68

3.5晶粒尺寸对TiO2薄膜结构的影响 73

3.6结晶度和晶格缺陷对TiO2薄膜结构的影响 78

3.7表面积和表面预处理对TiO2薄膜结构影响 85

3.8其它因素对TiO2薄膜结构的影响 88

3.8.1表面羟基 88

3.8.2薄膜厚度对TiO2薄膜结构的影响 89

3.8.3基体对TiO2薄膜结构的影响 89

3.8.4光源及光强对TiO2薄膜结构的影响 90

参考文献 90

第4章 复合半导体改性TiO2薄膜 93

4.1 SnO2/TiO2复合半导体纳米薄膜的结构和性能特征 94

4.1.1 SnO2/TiO2复合半导体纳米薄膜的结构 94

4.1.2叠层结构SnO2/TiO2复合半导体纳米薄膜的特性 97

4.2 WO3/TiO2光催化薄膜特性 104

4.2.1催化剂的组成与ARB脱色率的关系 104

4.2.2煅烧前后光催化剂的活性 105

4.2.3 ARB起始浓度与脱色率的关系 106

4.2.4试液的pH值与脱色率的关系 106

4.2.5光照时间与脱色率的关系 108

4.3 CdS/TiO2纳米管复合薄膜特性 109

4.3.1 CdS/TiO2形貌分析 109

4.3.2物相分析 110

4.3.3吸收光谱特性 111

4.4 TiO2-SiO2复合薄膜性能 113

4.4.1 TiO2-SiO2复合薄膜X射线衍射分析 113

4.4.2 TiO2-SiO2复合薄膜粒子大小 113

4.4.3 TiO2-SiO2复合薄膜UV-Vis透射光谱分析 114

4.4.4 TiO2-SiO2复合薄膜光催化分解后的吸收光谱图分析 115

参考文献 116

第5章 贵金属沉积改性TiO2薄膜 119

5.1 Fe、Cu、Al掺杂TiO2薄膜特性 121

5.1.1薄膜的XRD分析 121

5.1.2薄膜的Raman光谱分析 122

5.1.3薄膜的XPS分析 124

5.1.4薄膜的形貌分析 125

5.1.5薄膜的紫外可见吸收光谱 127

5.2 Pt掺杂TiO2薄膜光催化反应机理测定 127

5.2.1反应级数的测定 128

5.2.2反应活化能的测定 128

5.2.3反应机理的探讨 129

参考文献 130

第6章 金属离子改性TiO2薄膜 132

6.1第一过渡系金属离子改性TiO2薄膜 133

6.1.1 Fe3+掺杂对TiO2相结构的影响 134

6.1.2 Fe3+掺杂对TiO2薄膜表面形貌的影响 135

6.1.3 Fe3+掺杂对TiO2薄膜UV-Vis吸收的影响 137

6.1.4 Fe3+掺杂对光催化性能的影响 138

6.2镧系金属离子改性TiO2薄膜 139

6.2.1抗菌陶瓷的焙烧温度对光催化活性的影响 141

6.2.2掺镧量对TiO2膜陶瓷光催化活性的影响 141

6.2.3不同覆膜层数抗菌陶瓷的光催化性能 143

6.2.4亲水性能 143

6.2.5抗菌性能 144

6.3其它金属离子改性TiO2薄膜 145

6.3.1 UV-Vis吸收光谱分析 146

6.3.2 Cs+掺杂量对TiO2薄膜光催化性能的影响 147

6.3.3退火温度对TiO2薄膜光催化性能的影响 149

6.3.4不同波长光照对掺Cs+的TiO2薄膜光催化性能的影响 151

6.4单离子掺杂与双离子掺杂TiO2薄膜的光催化性能比较 153

6.4.1单离子掺杂TiO2薄膜的光催化性能 153

6.4.2双金属离子掺杂TiO2薄膜的光催化性能 155

6.4.3单离子与双离子掺杂TiO2薄膜光催化性能比较 156

参考文献 158

第7章 非金属离子改性TiO2薄膜 162

7.1碳掺杂TiO2薄膜 162

7.1.1碳掺杂TiO2薄膜制备方法 162

7.1.2碳掺杂TiO2光催化反应机理 164

7.1.3碳掺杂TiO2光催化剂薄膜表征 165

7.2氮掺杂TiO2薄膜 169

7.2.1氮掺杂TiO2薄膜制备方法 170

7.2.2氮掺杂TiO2反应机理 171

7.2.3氮掺杂TiO2光催化性能 172

7.3磷掺杂TiO2薄膜 180

7.3.1磷掺杂TiO2薄膜光催化剂制备 180

7.3.2磷掺杂TiO2光催化反应机理 181

7.3.3磷掺杂TiO2光催化剂表征 181

参考文献 185

第8章 TiO2光催化薄膜应用与展望 190

参考文献 193