新書推薦:
《
乐道文库·什么是秦汉史
》
售價:NT$
367.0
《
汉娜·阿伦特与以赛亚·伯林 : 自由、政治与人性
》
售價:NT$
500.0
《
女性与疯狂(女性主义里程碑式著作,全球售出300万册)
》
售價:NT$
500.0
《
药食同源中药鉴别图典
》
售價:NT$
305.0
《
设计中的比例密码:建筑与室内设计
》
售價:NT$
398.0
《
冯友兰和青年谈心系列:看似平淡的坚持
》
售價:NT$
254.0
《
舍不得星星:全2册
》
售價:NT$
356.0
《
汉字理论与汉字阐释概要 《说解汉字一百五十讲》作者李守奎新作
》
售價:NT$
347.0
編輯推薦:
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。
內容簡介:
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。
關於作者:
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。
目錄 :
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
內容試閱 :
光催化是催化化学、光电化学、半导体物理、材料科学和环境科学等多学科交叉的新兴研究领域。环境和能源是21世纪人类必须面临和亟待解决的重大问题,光催化以其室温深度反应和可直接利用太阳能作为能源来驱动反应等独特性能,而成为一种理想的环境污染治理技术和洁净能源生产技术。材料、信息技术和生物技术是21世纪社会经济发展的重要支柱,光催化材料作为一类重要的功能材料,具有广阔的应用前景。由于TiO2光催化活性高、化学稳定性好、价廉无毒、寿命长、可重复利用而被公认为是最具应用前景的光催化剂。但TiO2较宽的能隙(3.2eV)决定了其只能吸收紫外光波(仅占太阳光6%左右)。长期以来,在提高TiO2对太阳能的利用率方面没有取得巨大突破,因此人们仍在寻找新的高效光催化剂。同时,钙钛矿是地球上最多的矿物,由于其全范围的电气性能,人们很早就开始了钙钛矿结构的人造晶体的合成以及对其在铁电、压电、超导等性能方面的研究与应用,另外,在气敏材料、汽车尾气净化、催化有机合成、光催化处理废水等方面,钙钛矿型复合氧化物也表现出了良好的性能。目前存在的主要问题是研究者制备的钙钛矿型氧化物多是用化学试剂在较严格的实验条件下完成的,生产量小、制备成本较高、易烧结、稳定性不够好,很难在实际废水处理中应用。因此,虽然光催化剂的研究已经有几十年的历史,合成技术研究也已形成较多的成果,但把光催化剂应用于工业化规模,尚存在技术与经济的问题。
为了推动我国的光催化材料的发展,帮助高校、企业院所的研发,我们编著了《二氧化钛及其在光催化领域中的应用》一书。全书包括七章,主要叙述了纳米二氧化钛、钙钛矿型光催化材料的制备方法、结构,光催化性能的调控以及其在光催化还原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。著者已有十多年从事相关方向的教学、科研以及技术转化为生产力的丰富经验,有光催化材料的结构设计和性能调控的大量实践经历,根据自身的体会以及参考了大量国内外相关文献,进行了本书的编写。第1章由罗绍华(东北大学)、陈欢欢(东北大学)和雷雪飞(东北大学)编写,第2~7章由雷雪飞编写,全书由雷雪飞统一修改定稿。本书的研究工作和编写得到了河北自然科学基金(E2022501030)、河北省自然科学基金—基础研究专项重点项目(E2021501029)、中央高校基本科研业务费(2023GFZD03和N2223009)、东北大学秦皇岛分校河北省电介质与电解质功能材料重点实验室绩效补助经费(22567627H)和河北省电介质与电解质功能材料重点实验室运行经费(14460109)的资助,同时对给予本书启示和参考的文献作者予以感谢。
光催化材料的涉及面广,又处于蓬勃发展之中,著者水平有限,书中不妥之处,敬请专家和读者批评指正。
雷雪飞
2023年9月