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基于微流场反应技术的无机涂料制备工艺研究毕业论文

 2022-04-10 10:04  

论文总字数:19931字

摘 要

无机涂料是一种以无机材料为主要成膜物质的涂料,是全无机矿物涂料的简称,广泛用于建筑、绘画等日常生活领域。本次实验将在前人的基础上,采用微流场反应技术进行无机涂料制备工艺研究。微流体技术是一种在微观尺寸下控制、操作和检测复杂流体的技术,是在微电子、微机械、生物工程和纳米技术基础上发展起来的一门全新交叉学科。近年来半导体光催化技术已成为水污染控制和空气污染物的一种流行的技术实现,在过去的十年中由于 TiO2相对较低的成本,氧化能力强,光稳定性和各种氧化物半导体中无毒,成为水纯化的一个有吸引力的材料。在本次实验中,研究结果表明,掺杂元素取代Ti和TiO2晶格中的氧原子进入TiO2晶格。与传统方法相比,在几秒钟内实现了置换过程。生成的纳米粒子通过x射线衍射、差示扫描量热法、透射电子显微镜、选区电子衍射、氮吸附测量、x射线光电子能谱和扩散反射)。合成的甲基橙染料样品在紫外光和可见光照射下在室温下降解。铁,硫掺杂二氧化钛(TiO2–Fe–S) ,与纯TiO2相比表现出几乎相同的催化效率。总之,非元素处理的TiO2相比,紫外光和可见E光照射下,TiO2-Fe-S的显示更高的光催化活性。

关键词:无机涂料 微流场 TiO2 光催化

ABSTRACT

Inorganic paint is a kind of inorganic material as the main film forming material of the paint is the whole inorganic mineral paint for short, widely used in building, painting and other fields of daily life. The experiment will be based on the previous research, the use of micro flow field reaction technology, the preparation process of inorganic coatings. Microfluidic technology is a new cross subject, which is develop on the basis of microelectronic, micro mechanical, biological engineering and nano technology. In recent years, semiconductor photocatalysis has become a popular technology for water pollution control and air pollutants. In the past decade due to TiO2 with relatively low cost, the oxidative ability strong, light stability and various oxide semiconductor non-toxic, become purified water a attractive materials. In this experiment, the results show that the doped elements replace the oxygen atoms in the Ti and TiO2 lattices to enter the TiO2 lattice. Compared with the traditional method, the replacement process is realized in a few seconds. The generated nanoparticles were measured by X - ray diffraction, differential scanning calorimetry, transmission electron microscopy, selected area electron diffraction, nitrogen adsorption measurements, X - ray photoelectron spectroscopy, and diffuse reflection. The synthesis of methyl orange dye samples under UV and visible light irradiation at room temperature degradation. Iron, sulfur doped titanium dioxide (Fe - S - TiO2) showed almost the same catalytic efficiency as compared with pure TiO2. In a word, the O2, TiO2 -Fe - S - showed higher photocatalytic activity compared to the non - element treated Ti under UV and visible light irradiation.Photo catalysis

KEYWORDS: Inorganic coating Micro flow field TiO2 Photo catalysis

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 引言 1

1.2 无机涂料 1

1.2.1无机涂料的历史 1

1.2.2无机涂料的分类 2

1.2.3 无机涂料的制备 2

1.2.4 纳米无机涂料的制备 3

1.3 微流体技术 3

1.3.1 微流体技术的简介 3

1.3.2 微反应器 4

1.3.3 在微反应器中制备纳米颗粒的方法 5

1.4 TiO2的制备 6

1.4.1 气相法 6

1.4.2 液相法 7

第二章 实验 8

2.1 实验仪器与试剂 8

2.1.1 实验仪器 8

2.1.2 实验试剂 8

2.2 样品制备 8

2.3 光催化剂表征 9

2.4光催化实验 10

第三章 实验结果与讨论 11

3.1 流动系统条件的优化 11

3.1.1焙烧条件对TiO2-N-S粉末的物理性能的影响 11

3.1.2 X射线结果 11

3.2 DSC和XRD分析 12

3.3 HRTEM和SADE电子衍射分析 13

3.3.1 HRTEM 分析 13

3.3.2 SADE电子衍射分析 14

3.4 DRS分析 14

3.5 XPS分析 15

3.6 光催化活性 16

3.7 可能机制 17

第四章 结论与展望 18

参考文献 19

致谢 21

第一章 文献综述

1.1 引言

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