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1　绪论1

1.1 难降解有机污染物概述1

1.1.1 难降解有机污染物来源及危害1

1.1.2 喹啉类含氮杂环有机物来源及危害1

1.1.3 喹啉类含氮杂环有机物结构特点2

1.1.4 喹啉类含氮杂环有机物降解现状2

1.2 纳米二氧化钛光催化应用3

1.2.1 环境光催化4

1.2.2 能源光催化5

1.3 纳米二氧化钛光催化降解有机物5

1.3.1 纳米二氧化钛光催化降解有机物基本原理5

1.3.2 纳米二氧化钛光催化降解有机物反应机理动力学研究现状6

1.4 纳米二氧化钛光催化降解含氮有机物催化活性影响因素8

1.4.1 二氧化钛自身性质的影响8

1.4.2 含氮有机物性质的影响11

1.4.3 光催化反应操作条件的影响18

1.5 纳米二氧化钛光催化剂的研究与开发21

1.5.1 纳米二氧化钛光催化剂制备现状21

1.5.2 纳米二氧化钛光催化剂工业化的瓶颈23

1.5.3 纳米二氧化钛光催化剂的改性研究23

2　纳米催化剂的分散27

2.1 引言27

2.2 纳米催化剂团聚的原因27

2.3 纳米催化剂分散的胶体科学基本原理28

2.3.1 胶体状态的本质28

2.3.2 胶体的表面电荷29

2.3.3 胶体的双电层结构31

2.3.4 胶体的稳定与失稳32

2.3.5 DLVO理论36

2.4 纳米催化剂分散的方法37

2.4.1 物理法37

2.4.2 化学法39

3　纳米二氧化钛光催化剂的高温制备及催化性能41

3.1 引言41

3.2 纳米二氧化钛光催化剂的制备及表征41

3.2.1 制备方法41

3.2.2 表征手段42

3.2.3 结构特性42

3.3 二氧化钛光催化降解喹啉操作条件的优化44

3.3.1 喹啉光催化降解反应44

3.3.2 二氧化钛用量的影响44

3.3.3 喹啉初始浓度的影响46

3.3.4 　pH值的影响47

3.4 二氧化钛光催化降解喹啉活性及重复使用性49

3.5 本章小结51

4　水分散纳米二氧化钛光催化剂设计、制备及催化性能53

4.1 引言53

4.2 水分散性纳米二氧化钛设计与制备54

4.2.1 技术路线54

4.2.2 实验方法55

4.3 水分散性纳米二氧化钛结构与水分散性关系55

4.3.1 形貌晶型分析55

4.3.2 表面元素分析57

4.3.3 结构与水分散性关系57

4.4 不同制备方法与水分散特性的关系59

4.4.1 不同方法制备纳米二氧化钛59

4.4.2 形貌晶型比较60

4.4.3 表面元素比较62

4.4.4 水分散性比较66

4.5 水分散纳米二氧化钛光催化降解喹啉68

4.5.1 活性与稳定性评价68

4.5.2 活性与纳米结构关系70

4.6 水分散纳米二氧化钛光催化降解喹啉机理71

4.6.1 喹啉光催化降解中间产物及自由基物种71

4.6.2 喹啉光催化降解途径73

4.7 本章小结73

5　磁性纳米Fe3O4颗粒的可控制备75

5.1 引言75

5.2 高温热解羧酸盐法制备纳米Fe3O4颗粒76

5.2.1 纳米Fe3O4颗粒形成机理76

5.2.2 纳米Fe3O4颗粒粒径调控76

5.3 相转移法制备水分散纳米Fe3O4颗粒79

5.3.1 水分散纳米Fe3O4颗粒制备方法79

5.3.2 水分散纳米Fe3O4颗粒形成机理81

5.3.3 水分散纳米Fe3O4颗粒的磁性能评价84

5.4 一步反向沉淀法制备水分散纳米Fe3O4颗粒85

5.4.1 制备方法85

5.4.2 水分散性纳米Fe3O4颗粒粒径调控86

5.4.3 纳米Fe3O4颗粒的磁性能评价89

5.5 本章小结91

6　水分散磁载TiO2光催化剂的设计、制备及催化性能92

6.1 引言92

6.2 水分散磁载TiO2光催化剂的低温制备93

6.2.1 制备原理93

6.2.2 制备方法94

6.3 水分散磁载TiO2光催化剂的结构特性95

6.4 水分散磁载TiO2光催化剂磁性能评价100

6.5 水分散磁载TiO2光催化剂活性评价101

6.5.1 喹啉降解效率101

6.5.2 水分散磁载TiO2光催化剂循环稳定性102

6.6 本章小结103

7　水分散可见光响应TiO2光催化剂的设计、制备及催化性能104

7.1 引言104

7.2 水分散可见光响应TiO2光催化剂的制备106

7.2.1 氧化石墨烯制备106

7.2.2 水分散可见光响应纳米TiO2光催化剂制备106

7.3 氧化石墨烯结构特性107

7.4 水分散可见光响应纳米TiO2光催化剂结构特性109

7.4.1 可见光响应性能评价109

7.4.2 形貌晶型分析110

7.4.3 表面特性分析111

7.5 水分散可见光响应纳米TiO2光催化剂活性评价113

7.5.1 喹啉降解效率及可见光响应机理113

7.5.2 稳定性评价114

7.6 本章小结115

参考文献116