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几种无机纳米材料的制备及光催化性能研究的开题报告
一、研究背景
随着科技的不断发展和人们环保意识的提高，纳米材料作为一种新型的材料，具有着广阔的应用前景。近年来，无机纳米材料作为一种新型的光催化材料，其光催化学性能开始引起人们的关注。因此，本文将以TiO2、ZnO为例，探究几种无机纳米材料的制备方法及其光催化性能。
二、研究现状
目前，制备无机纳米材料的方法多种多样，从化学方法到物理方法，包括溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法、制备前驱体法、电化学法、气相法等。其中，溶胶-凝胶法由于操作简单、适用于各种元素和化合物的制备，成为最为普及的制备方法之一。
相比于传统的光催化材料，无机纳米材料具有着更高的比表面积和更高的可见光吸收能力，因此在光催化方面表现更为出色。例如，TiO2以其强大的光催化能力被广泛应用于大气污染、水处理以及自清洁玻璃和建筑材料等领域。
三、研究内容
本文将采用溶胶-凝胶法制备TiO2和ZnO纳米材料，并研究它们的光催化性能。
1.实验部分
（1）制备TiO2纳米材料
将75ml乙醇放入三口瓶中加热至80℃，加入8.4ml钛酸异丙酯（TIP）溶液和2ml稀盐酸（0.1mol.L-1），快速加入10ml水和氢氧化锂（LiOH）溶液（1mol.L-1），保持80℃下搅拌2小时，加入40ml乙醇，并在沉淀中加入2mlCS2，搅拌30min，放置过滤、干燥，得到TiO2纳米粉。
（2）制备ZnO纳米材料
将乙醇（200mL）在磁力搅拌器上搅动，并加入氯化锌（6g）溶解，继续搅拌。制备0.25mol.L-1NaOH(H2O10:MeOH=1:1混合溶剂中)溶液并加入搅拌的溶液中，搅拌至反应完成。采用超低温离心机分离固液，将固体洗涤3次，用真空干燥箱干燥。
（3）实验结果分析
光催化反应中，使用甲基橙为模型污染物，通过紫外-可见分光光度计检测催化剂在紫外和可见波段的吸收，并采用比色法分析淬灭甲基橙的程度。进一步对反应物和产物进行检测，探究不同催化剂对甲基橙降解的催化活性。
2.论文结构
第一章：绪论
1.1研究背景
1.2研究现状
1.3研究内容
1.4论文结构
第二章：实验方法
2.1实验材料
2.2实验步骤
第三章：实验结果分析
3.1TiO2纳米材料的制备及表征
3.2ZnO纳米材料的制备及表征
3.3光催化降解实验
第四章：结论
4.1实验结果总结
4.2后续研究展望
四、研究意义
本文将探究几种无机纳米材料的制备方法及其光催化性能，有利于进一步改善环境污染问题，推动科技进步，推广环保意识，并为相关技术的应用提供一定的理论支持。该研究对光催化材料的研究具有重要的理论指导意义，可以为未来开发新型纳米材料提供一定的理论依据。