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《西南交通大学》 2010年
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形貌与结构对TiO_2纳米管光催化性能和抗菌性能的影响

崔强  
【摘要】: 纳米Ti02由于具有较高的催化活性、无毒害性以及长期的稳定性,在光催化降解有机污染物以及抗菌方面越来越受到人们的重视。Ti02纳米管阵列在具备传统Ti02粉体比表面积大,光催化活性高等优点的同时,还具备负载性好、易回收和可重复使用的特性。本论文利用阳极氧化法在钛底材表面制备了氧化钛纳米管薄膜,研究了其结构与形貌对光催化性和抗菌性能的影响,初步探讨了作用机理。 通过控制阳极氧化过程的电压、氧化时间以及热处理来控制钛片表面Ti02纳米管阵列薄膜的形貌和结构,通过微弧氧化法制备TiO2多孔薄膜。采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪等手段对其形貌和结构进行表征,发现:采用阳极氧化法在钛基底上制得管径、管长以及晶型各异的TiO2纳米管薄膜,通过微弧氧化法制备了TiO2多孔薄膜。 通过光催化降解甲基橙溶液实验考查形貌与结构对纳米管薄膜光催化性能的影响,通过重复催化实验考查纳米管薄膜的重复使用性能,通过对比甲基橙与苯酚的降解实验考查催化剂对被降解物的选择性,并对比了纳米管薄膜与多孔薄膜、纳米粉的光催化性能。采用紫外可见分光光度计对降解率进行了表征。发现:管径为100nm,晶型为锐钛矿时纳米管有最佳的光催化活性,管长则基本不影响催化剂的催化活性。纳米管薄膜有良好的重复使用性能,纳米管薄膜对被降解物有一定的选择性。纳米管薄膜的催化性能明显高于多孔薄膜,而与纳米粉基本接近。 通过光催化抗菌实验考查了形貌与结构对纳米管薄膜抗菌性能的影响,并对比了纳米管薄膜与多孔薄膜的抗菌性能。发现:管径为200nm及50nm、晶型为锐钛矿时纳米管有较好的抗菌性能,管长则基本不影响其抗菌性能。纳米管薄膜的抗菌性能明显高于多孔薄膜。 通过银镜反应法在纳米管表面沉积银,并考查了纳米管的载银抗菌性能。发现:载银纳米管薄膜的抗菌效果非常良好,4h光催化抗菌后对大肠杆菌的消除率为100%。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.1

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【引证文献】
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1 蒋晶晶;两种表面改性TiO_2的制备及其可见光响应的机理研究[D];上海交通大学;2011年
2 郑海清;Ti/TiO_2-NTs/PbO_2电极制备及其电催化降解DNT废水的研究[D];南京理工大学;2012年
3 赵婵娟;载银二氧化钛纳米管的制备及其抗菌性能的研究[D];西南交通大学;2013年
【参考文献】
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【共引文献】
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3 信会菊;郝维昌;王天民;;S掺杂的γ-Bi_2O_3的制备及光催化性能[A];中国化学会第十二届全国应用化学年会论文集[C];2011年
4 梁小平;李万灯;蒋强;刘亚津;;抗菌除臭纤维用无机纳米材料[A];第五届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2005年
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6 黄占林;邓桦;宁苑;周文良;;织物负载TiO_2薄膜的制备及其光催化活性[A];雪莲杯第10届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2010年
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8 任雪潭;曾令可;王慧;税安泽;刘平安;刘艳春;张海文;程小苏;;传统陶瓷的表面改性[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2005学术年会论文专辑[C];2005年
9 张青龙;沈毅;李飞;;Ag~+/Fe~(3+)共掺杂纳米TiO_2薄膜光催化性研究[A];中国硅酸盐学会特种玻璃分会第三届全国特种玻璃会议论文集[C];2007年
10 甘林;许文耀;江茂生;苏漫菁;;纳米银材料的抗菌作用[A];华东地区农学会学术年会暨福建省科协第七届学术年会农业分会场论文集[C];2007年
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1 王洪芬;涉海抗菌耐蚀性TiO_2复合薄膜的制备及其性能研究[D];中国海洋大学;2010年
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4 童天中;晶相可控纳米TiO_2微球的制备、表征及其金属改性研究[D];华东理工大学;2010年
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6 宋丹;利用可控气氛热喷涂方法制备复合材料涂层的研究[D];沈阳工业大学;2010年
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8 张代生;上转换微纳米晶@TiO_2核/壳结构红外光催化材料的制备和表征[D];吉林大学;2011年
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1 陈静颖;双能场/生物法降解废水中苯酚的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 刘东方;自清洁保健型建筑涂料的制备及其性能的研究[D];长春理工大学;2010年
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4 宋岚;7种观叶植物净化室内甲醛效果的研究[D];辽宁师范大学;2010年
5 樊丽霞;卤族元素掺杂纳米TiO_2的光催化性能研究[D];中国海洋大学;2010年
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7 徐超;氧化锌的制备、改性及其光催化性能的研究[D];中国海洋大学;2010年
8 刘海;锡掺杂纳米TiO_2功能性涂料的研究[D];河南工业大学;2010年
9 周玮;银纳米环的气泡模板法制备及其等离子体共振吸收特性研究[D];天津理工大学;2010年
10 马玉燕;基于ZnO的复合半导体薄膜的电沉积制备与光催化活性的研究[D];沈阳理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 张秋越;孟子晖;肖小兵;倪伟;周智明;吴玉凯;温鸿亮;;用分子烙印聚合物吸附溶液中的TNT[J];火炸药学报;2007年01期
2 刘畅,暴宁钟,杨祝红,陆小华;过渡金属离子掺杂改性TiO_2的光催化性能研究进展[J];催化学报;2001年02期
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4 陈艳敏;钟晶;陈锋;张金龙;;氟掺杂纳米TiO_2薄膜的低温制备及其光催化性能[J];催化学报;2010年01期
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6 孙奉玉,吴鸣,李文钊,李新勇,顾婉贞,王复东;二氧化钛的尺寸与光催化活性的关系[J];催化学报;1998年03期
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8 孙剑;乔学亮;陈建国;;无机抗菌剂的研究进展[J];材料导报;2007年S1期
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1 史婕;氧化钛纳米管表面的蛋白吸附及其对成骨细胞行为的影响[D];西南交通大学;2011年
2 高文丽;医用钛表面多聚赖氨酸-DNA层层组装膜及其生物性能[D];西南交通大学;2011年
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8 李云霞;新型PbO_2电极处理难降解有机废水的研究[D];合肥工业大学;2007年
9 初薛基;钛表面TiO_2纳米管层的制备及其生物性能[D];西南交通大学;2007年
10 李新昌;不同结构氧化钛薄膜的表面活化及其对生物相容性的影响[D];西南交通大学;2008年
【二级引证文献】
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1 赵禹光;高浓度废酸中硝基甲苯去除方法研究[D];南京理工大学;2013年
2 万磊;可见光响应的多孔TiO_2块体与钒酸铋复合光催化剂的制备及性能研究[D];上海交通大学;2013年
【二级参考文献】
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1 薛文彬,邓志威,来永春,陈如意;铝合金微弧氧化过程中能量转换的实验研究[J];表面技术;1997年03期
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6 高殿奎,沈德久,王玉林;低碳钢热浸镀铝微弧氧化陶瓷层厚度研究[J];材料保护;2001年05期
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10 黄占杰;无机抗菌剂的发展与应用[J];材料导报;1999年02期
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1 冯波;表面氧化钛膜、含钙和含磷的钛表面表征与钛生物活性[D];四川大学;2002年
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10 张文彦;奚正平;李广忠;李亚宁;张健;汤慧萍;;有序TiO_2纳米管阵列膜材料的研究进展[J];稀有金属材料与工程;2009年10期
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3 马莹;董林;曹国喜;田勇涛;贾晓林;;N掺杂TiO_2纳米管阵列的制备与性质研究[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
4 廖建军;潘能乾;林仕伟;;两端通透TiO_2纳米管膜的制备及其应用[A];中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集[C];2012年
5 吴青龙;廖俊生;柏云;;高度有序TiO_2纳米管阵列制备及电催化析氢性能的初步研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第4册)[C];2009年
6 梁宏;廖斌;吴先映;马芙蓉;张旭;刘安东;;Zn离子注入增强二氧化钛纳米管光电效应[A];2010全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2010年
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8 王岩;吴玉程;秦永强;崔接武;郑红梅;洪雨;王庆平;;电压条件对快速组装TiO_2纳米管阵列速率的影响研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
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7 刘玉堂;二氧化钛纳米管阵列环境功能化材料的制备及应用研究[D];湖南农业大学;2011年
8 康青;基于二氧化钛纳米管阵列的新功能纳米材料制备与应用研究[D];湖南大学;2011年
9 方东;基于纳米有序阵列材料氧化钛及氧化锆的制备和功能化研究[D];中南大学;2011年
10 陶金亮;二氧化钛纳米管阵列的构筑及其机理和改性研究[D];河北工业大学;2010年
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2 庞菲;稀土氧化物纳米管制备及性能研究[D];安徽大学;2010年
3 刘桂林;稀土氧化物纳米管阵列制备及性能研究[D];安徽大学;2010年
4 龚青;氧化钛纳米管阵列的染料敏化太阳能电池光电特性研究[D];中南大学;2010年
5 高源;复合型钛基纳米管的制备与光催化活性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 郭智博;氧化钛纳米管阵列的制备及形成机理研究[D];中南大学;2011年
7 史婕;氧化钛纳米管表面的蛋白吸附及其对成骨细胞行为的影响[D];西南交通大学;2011年
8 刘和刚;钛合金表面氧化物纳米管的阳极氧化制备与性能研究[D];上海交通大学;2012年
9 孙玥;钛酸盐纳米管阵列复合材料的制备及其光催化性能研究[D];哈尔滨师范大学;2011年
10 胡婷;全封端硅纳米管的制备及其性质的研究[D];湖北工业大学;2012年
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