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ZnO纳米棒及化学修饰电极的制备与表征的开题报告
一、研究背景及意义
ZnO是一种重要的半导体材料，在光电、电子、生物医学和环境保护领域都有广泛的应用。其中ZnO纳米棒因具有高比表面积、优异的光学、电学和力学性质，成为当前备受关注的研究热点之一。此外，ZnO纳米棒的表面化学修饰也对其在传感器、催化剂等领域的应用产生极大影响。
本课题的研究目的是制备ZnO纳米棒及其表面化学修饰电极，并对其进行表征，以探究其独特的化学、电学和物理性质。该研究有助于深入了解ZnO纳米棒的制备和表征方法，为其在各个领域的应用提供参考。
二、研究内容和方法
本课题将采用水热法、溶剂热法等方法制备纯ZnO及掺杂ZnO等纳米棒，利用扫描电镜、透射电镜等手段对其形貌、结构、晶相等方面进行表征。同时，采用紫外-可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪等多种方法对其光学和化学性质进行分析。
本课题还将对纯ZnO纳米棒及其掺杂等样品进行表面化学修饰，以提高其在传感器、催化剂等领域的应用价值。我们将采用硫酸树脂法、硅烷改性法等方法进行表面修饰，利用电化学分析和电化学催化活性测试来评估其电学和催化性能，并探究其性能变化的原因。
三、主要研究计划
1.纯ZnO纳米棒的制备及表征
2.掺杂ZnO纳米棒的制备及表征
3.硫酸树脂法对ZnO纳米棒表面的化学修饰及其电学性能研究
4.硅烷改性法对ZnO纳米棒表面的化学修饰及其催化性能研究
5.对比纯ZnO和掺杂ZnO纳米棒的电学和催化性能，探究其性能变化的原因
四、预期成果
1.成功制备纯ZnO及掺杂ZnO等纳米棒，并经过表征
2.实现ZnO纳米棒表面的化学修饰，并进行性能评价
3.探究ZnO纳米棒的光学、电学、物理和化学性质特点，为其在各个领域的应用提供参考
4.巩固并提高实验技能，熟练掌握各种表征分析手段
五、参考文献
1.Zhang,Y.,Xiao,W.,Yu,H.,Sun,Y.,&Liu,X.(2021).HighlyefficientphotocatalystofFe2O3/ZnOcompositenanorodarraysmodifiedbyAunanoparticlesfordegradationoforganicpollutants.JournalofColloidandInterfaceScience,586,698-706.
2.Ruan,B.,Huang,T.,Wang,X.,Liu,L.,Zhang,S.,&Li,C.(2019).InvestigatingthephotoluminescenceandhumiditysensingpropertiesofC-dopedZnOnanorods.PhysicaE:Low-dimensionalSystemsandNanostructures,114,113601.
3.Li,X.H.,Li,X.T.,&Huang,Y.Z.(2015).FabricationofZnOnanorodsmodifiedbyPtnanoparticlesandtheirapplicationforhydrogengassensors.SensorsandActuatorsB:Chemical,216,130-137.
4.Wang,M.,Luan,T.,Liu,Y.,&Zhang,Q.(2014).PreparationofZnOnanorodswithcontrollableaspectratiosbyasolvothermalprocess.MaterialsLetters,114,102-104.
5.Zhao,Y.,Wang,C.C.,&Yang,T.S.(2021).PreparationandelectrochemicalpropertiesofZnOnanorodarraysforsupercapacitorapplications.ElectrochimicaActa,366,137327.