导读:本文包含了碳材料改性二氧化钛论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:二氧化,溶胶,凝胶,石墨,聚氨酯,化石,水性。
碳材料改性二氧化钛论文文献综述
单睿[1]（2018）在《二氧化钛光催化尾气降解路面材料改性研究》一文中研究指出日益增加的机动车保有量使得尾气污染成为不容忽视的环境问题,而二氧化钛的光催化半导体特性使得其与路面材料结合降解汽车尾气成为可能。目前已有的研究大多数使用二氧化钛负载于路面材料,而二氧化钛的光响应范围是制约其光催化性能的重要因素。因此,针对二氧化钛光响应范围进行改性有其研究价值,将改性二氧化钛应用于路面也是一种新的尝试。本文从计算模拟、制备表征到路面降解性能测试叁个方面对氮掺杂改性二氧化钛进行了研究。首先,利用CASTEP对置换式和间隙式的氮掺杂改性二氧化钛进行能带结构和能态密度计算,通过能带结构计算比较氮掺杂前后禁带宽度的变化;通过能态密度计算比较氮掺杂前后各原子电子轨道对能态密度的影响,探究禁带宽度变化的机制;从理论上研究氮掺杂对二氧化钛光催化性能的影响。其次,总结现有氮掺杂二氧化钛的制备方式优选出适合本文的方法,制备出普通锐钛矿型二氧化钛并结合CASTEP计算中的氮掺杂率制备改性二氧化钛;对制备出的样品进行XRD、FT-IR、XPS、TEM及UV-Vis DRS表征,确定样品的晶型、晶粒的粒径和氮掺杂的形式,并与CASTEP的计算模型进行对照。再次,总结已有光催化尾气降解路面的实验装置利弊,开发出适合本文的改进实验装置并对该实验装置进行尾气浓度标定以消除系统误差。最后将二氧化钛及氮掺杂改性二氧化钛负载于路面进行光催化尾气降解实验,通过对比相同设计参数下的二氧化钛及氮掺杂改性二氧化钛的光催化效果验证改性效果;通过对比不同设计参数下的改性二氧化钛的光催化尾气降解效果确定最佳设计参数;对最佳设计参数下的不同级配路面进行实验,比较其光催化效果并对施工后的不同级配路面进行施工质量验收,从而验证不同级配路面对最佳设计参数下的添加工艺的适应性。综上所述,针对二氧化钛光催化尾气降解路面材料的改性研究,本文通过第一性原理预测了氮掺杂改性二氧化钛的各项性质,并以该模型为指导制备和表征了二氧化钛及其氮掺杂态;使用改进的光催化尾气降解系统结合雾封层施工技术获得了改性光催化尾气降解路面最佳参数,同时对不同级配路面的适应性进行对比,并结合规范对雾封层进行施工质量验收以获得本实验下改性二氧化钛光催化尾气降解路面的应用范围。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-06）
赵甜[2]（2013）在《二氧化钛/氧化石墨纳米复合材料改性水性聚氨酯的研究》一文中研究指出水性聚氨酯树脂简称WPU，属于皮革涂饰剂中常用的成膜物质之一，具有很多优良的独特的性能，比如良好的耐热耐寒性、耐干擦性等等。将无机纳米粒子引入到水性聚氨酯的成膜物质中，使纳米粒子与聚合物两者结合，不仅可以保持成膜物质自身的优良性能，同时也可使涂饰剂涂层获得一些新的性能如：防水性、自洁性、透气性、抗菌防霉性、阻燃性和优良的物理机械性能等等。本文将可分散性纳米TiO_2、氧化钛/氧化石墨烯、功能化氧化石墨烯等无机纳米材料以机械搅拌的方式均匀的混入工业用水性聚氨酯乳液中，得到无机纳米粒子/水性聚氨酯复合材料。1、采用钛酸四丁酯为原料，乙二醇（EG）为修饰剂，通过溶胶-凝胶方法制备了可分散性锐钛矿型纳米TiO_2/EG，采用傅立叶红外光谱仪（FT-IR），X-射线衍射仪（XRD），热分析仪（TGA），X射线光电子能谱（XPS），透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）等研究了TiO_2/EG纳米材料的结构和性能。并将TiO_2/EG添加到水性聚氨酯中，制备了TiO_2/EG-WPU复合涂膜，结果表明：TiO_2/EG在水性聚氨酯皮革涂饰材料中具有良好的分散性；TiO_2/EG的添加显着提高了聚氨酯涂层的耐溶剂性、抗紫外线性能和抗磨性能；同时对聚氨酯树脂的耐热性也有一定程度的提高。2、以石墨粉为原料，采用Hummers’方法，制备出氧化石墨。再分别用乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、叁乙醇胺（TEA）、水合肼对氧化石墨进行化学还原。还原后物质分别记做MNS、DNS、TNS和GNS。采用傅立叶红外光谱仪（FT-IR），X-射线衍射仪（XRD），热分析仪（TGA），X射线光电子能谱（XPS），扫描电子显微镜（SEM）等研究对比了MNS、DNS、TNS和GNS的结构与性能。将四种还原物质添加到水性聚氨酯中，制备出MNS/WPU、DNS/WPU、TNS/WPU、GNS/WPU复合涂膜，结果表明：乙醇胺和二乙醇胺还原效果不及叁乙醇胺与水合肼，得出还原能力为GNS>TNS>MNS>DNS的结论；通过将还原后物质加入聚氨酯中，测试其抗摩擦性能为TNS/WPU>DNS/WPU>MNS/WPU>GNS/WPU。3、采用四氯化钛（TiCl4）和氧化石墨为主要原料，通过原位复合的方法制备了氧化钛/氧化石墨（TiO_2/GO）纳米复合材料。利用傅里叶红外光谱仪（FT-IR），X射线衍射（XRD）仪，热分析（TGA）仪，X射线光电子能谱（XPS），透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）等手段研究了TiO_2/GO纳米复合材料的结构和性能。FTIR和XPS分析结果表明，石墨在氧化过程中结构层键合大量含氧官能团，部分含氧官能团进一步与纳米TiO_2以化学键结合。XRD结果表明，复合后氧化石墨原有衍射峰消失。将TiO_2/GO添加到水性聚氨酯（WPU）中，制备了TiO_2/GO-WPU复合涂膜，结果表明：TiO_2/GO的添加显着提高了聚氨酯涂层的抗紫外线性能，耐磨损性能和热稳定性能。(本文来源于《河南大学》期刊2013-06-01）
张敏[3]（2009）在《纳米二氧化钛光催化材料改性研究》一文中研究指出随着工业生产的迅速发展,大量的废物不断排入自然界,严重威胁着人类的健康和生命,因此,“叁废”问题就成了人们亟待解决的问题。目前光催化氧化技术成为处理废水污染的方法中最有前景的一种。光催化过程是通过化学氧化的方法,把有机污染物矿化分解为水,二氧化碳和无毒害的有机酸。半导体例如TiO_2、ZnO、CdS等作为光催化剂一直用来光催化氧化有机污染物,其中二氧化钛作为光催化剂具有化学性质稳定,价廉易得,无毒等优点,但是二氧化钛也存在一些缺陷,纯二氧化钛光催化剂的光生电子-空穴对的再复合率高,量子效率偏低,光催化性能不突出。纯二氧化钛(锐钛矿型)的吸收带隙为3.2 eV,其对应的吸收波长为387nm,只能利用占太阳光谱范围4%的紫外光部分,对太阳光的有效利用率低和较低的光量子效率是限制光催化实用化和工业化的主要原因。因此,对纳米二氧化钛的改性研究,降低催化剂的光生电子-空穴的复合率,提高其催化性能和对太阳光的利用率具有重大的研究意义。目前,人们在二氧化钛光催化剂的改性上做了大量研究,研究表明,通过对半导体二氧化钛沉积贵金属、掺杂离子、光敏化以及表面还原处理等方法提高稳态光降解量子效率及光催化性能。本论文采用多壁碳纳米管/二氧化钛的复合以及在二氧化钛中掺杂无机镍离子的方法,对纳米二氧化钛进行改性研究,提高其光催化性能和对太阳光的利用率。因为碳纳米管具有特殊的原子结构,比表面积大,特殊的机械性能和电子性质等优点常用于传感器,电子设备,气体储存器等领域。我们首先采用醇盐水解法制备了纳米二氧化钛/多壁碳纳米管(MWCNT)复合光催化剂。将制备的TiO_2/MWCNT在不同温度下煅烧,得到不同晶型的二氧化钛。复合催化剂无论在紫外光还是在可见光下都具有良好的催化活性,提高了量子效率和太阳光的利用率。利用透射电镜观察到纳米二氧化钛紧密均匀的包覆在碳纳米管外。通过紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱等表征数据分析,碳纳米管一方面可以调制纳米二氧化钛的能级结构,提高可见光的利用率;另一方面可以传递二氧化钛受激发产生的电子,从而降低电子与空穴的复合,提高了其光降解污染物的效率。另外,我们还选择了金属离子掺杂的方式对二氧化钛进行改性研究。其中掺杂过渡金属元素最为热点。尽管贵金属沉积例如Pt具有很好的光催化性能,但是它的成本太高。因此我们选择过渡金属中的Ni进行离子掺杂改性的研究。我们采用溶胶-凝胶法制备了镍离子掺杂的二氧化钛光催化材料,利用靛蓝胭脂红染料溶液为目标污染物在可见光下将其光催化降解研究了不同Ni掺杂TiO_2催化剂的光催化活性。重点研究了不同镍掺杂浓度和煅烧温度,表面状态等对镍掺杂二氧化钛催化剂的影响,其中镍的掺杂浓度为1%,经过400℃煅烧的催化剂的效果最好,在可见光下50分钟就可以将10mg/L的靛蓝胭脂红溶液降解完。通过XPS、TEM等多种表征手段对镍掺杂纳米二氧化钛的结构与光催化性能进行了深入分析研究,发现在较低温度下煅烧可以获得镍离子晶格掺杂而不是表面复合的新型材料,通过镍离子缺陷能级的引入改变了二氧化钛的能级结构,提高了材料可见光下的光催化氧化的效率。本论文制备的新型二氧化钛光催化剂相比于其它的同类催化剂,扩大了TiO_2催化剂的光吸收范围并提高了催化活性。这些新型高效的TiO_2光催化剂在降解染料废水、室内有害气体等环保领域有广泛的应用前景。(本文来源于《华东师范大学》期刊2009-04-01）
碳材料改性二氧化钛论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
水性聚氨酯树脂简称WPU，属于皮革涂饰剂中常用的成膜物质之一，具有很多优良的独特的性能，比如良好的耐热耐寒性、耐干擦性等等。将无机纳米粒子引入到水性聚氨酯的成膜物质中，使纳米粒子与聚合物两者结合，不仅可以保持成膜物质自身的优良性能，同时也可使涂饰剂涂层获得一些新的性能如：防水性、自洁性、透气性、抗菌防霉性、阻燃性和优良的物理机械性能等等。本文将可分散性纳米TiO_2、氧化钛/氧化石墨烯、功能化氧化石墨烯等无机纳米材料以机械搅拌的方式均匀的混入工业用水性聚氨酯乳液中，得到无机纳米粒子/水性聚氨酯复合材料。1、采用钛酸四丁酯为原料，乙二醇（EG）为修饰剂，通过溶胶-凝胶方法制备了可分散性锐钛矿型纳米TiO_2/EG，采用傅立叶红外光谱仪（FT-IR），X-射线衍射仪（XRD），热分析仪（TGA），X射线光电子能谱（XPS），透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）等研究了TiO_2/EG纳米材料的结构和性能。并将TiO_2/EG添加到水性聚氨酯中，制备了TiO_2/EG-WPU复合涂膜，结果表明：TiO_2/EG在水性聚氨酯皮革涂饰材料中具有良好的分散性；TiO_2/EG的添加显着提高了聚氨酯涂层的耐溶剂性、抗紫外线性能和抗磨性能；同时对聚氨酯树脂的耐热性也有一定程度的提高。2、以石墨粉为原料，采用Hummers’方法，制备出氧化石墨。再分别用乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、叁乙醇胺（TEA）、水合肼对氧化石墨进行化学还原。还原后物质分别记做MNS、DNS、TNS和GNS。采用傅立叶红外光谱仪（FT-IR），X-射线衍射仪（XRD），热分析仪（TGA），X射线光电子能谱（XPS），扫描电子显微镜（SEM）等研究对比了MNS、DNS、TNS和GNS的结构与性能。将四种还原物质添加到水性聚氨酯中，制备出MNS/WPU、DNS/WPU、TNS/WPU、GNS/WPU复合涂膜，结果表明：乙醇胺和二乙醇胺还原效果不及叁乙醇胺与水合肼，得出还原能力为GNS>TNS>MNS>DNS的结论；通过将还原后物质加入聚氨酯中，测试其抗摩擦性能为TNS/WPU>DNS/WPU>MNS/WPU>GNS/WPU。3、采用四氯化钛（TiCl4）和氧化石墨为主要原料，通过原位复合的方法制备了氧化钛/氧化石墨（TiO_2/GO）纳米复合材料。利用傅里叶红外光谱仪（FT-IR），X射线衍射（XRD）仪，热分析（TGA）仪，X射线光电子能谱（XPS），透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）等手段研究了TiO_2/GO纳米复合材料的结构和性能。FTIR和XPS分析结果表明，石墨在氧化过程中结构层键合大量含氧官能团，部分含氧官能团进一步与纳米TiO_2以化学键结合。XRD结果表明，复合后氧化石墨原有衍射峰消失。将TiO_2/GO添加到水性聚氨酯（WPU）中，制备了TiO_2/GO-WPU复合涂膜，结果表明：TiO_2/GO的添加显着提高了聚氨酯涂层的抗紫外线性能，耐磨损性能和热稳定性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
碳材料改性二氧化钛论文参考文献
[1].单睿.二氧化钛光催化尾气降解路面材料改性研究[D].东南大学.2018
[2].赵甜.二氧化钛/氧化石墨纳米复合材料改性水性聚氨酯的研究[D].河南大学.2013
[3].张敏.纳米二氧化钛光催化材料改性研究[D].华东师范大学.2009
论文知识图
