新型哑铃状TiO2介晶的可控制备和改性及其光催化性能研究的开题报告.docx

新型哑铃状TiO2介晶的可控制备和改性及其光催化性能研究的开题报告
开题报告
一、研究背景和目的
TiO2是一种广泛应用的半导体材料，具有良好的光催化性能，可以将化学能转化为光能，具有广泛的应用前景。但是，传统的光催化材料的表面积较小，表面反应的活性较低，影响其催化效率。介晶是一种具有规则孔道结构的光催化材料，可以提高反应物的分子扩散速率和有效地利用光能，提高催化效率。因此，研究新型哑铃状TiO2介晶的可控制备和改性，探究其光催化性能，具有重要的理论和应用意义。
本研究的具体目的如下：
1.对哑铃状TiO2介晶进行可控制备，研究其结构和形貌特征。
2.改性哑铃状TiO2介晶，增强其光催化性能。
3.探究哑铃状TiO2介晶的光催化性能及其机理。
二、研究内容与技术路线
1.可控制备哑铃状TiO2介晶
采用水热法制备哑铃状TiO2介晶，同时调节原料浓度、温度和反应时间，优化制备条件，控制介晶形貌和大小。
2.改性哑铃状TiO2介晶
利用碳化、氮化、硫化等方法对哑铃状TiO2介晶进行改性处理，增强其光催化性能。
3.光催化性能研究
通过光催化降解染料分子来测试哑铃状TiO2介晶的光催化性能。利用紫外可见光谱和荧光光谱对反应前后的染料分子进行监测，探究哑铃状TiO2介晶的催化机理。
4.技术路线
图1展示了本研究的技术路线。
三、计划进度
1.第一年
(1)文献综述
(2)哑铃状TiO2介晶的制备
(3)哑铃状TiO2介晶的表征
2.第二年
(1)哑铃状TiO2介晶的改性处理
(2)对哑铃状TiO2介晶的光催化性能进行测试
3.第三年
(1)研究哑铃状TiO2介晶的光催化机理
(2)撰写学位论文
四、参考文献
1.Wu,D.,Liu,Y.,Bi,H.,Xie,E.,Wei,W.,Liu,J.,...&Jiang,Z.(2016).ControlledsynthesisofmesoporousTiO2microsphereswithcontrollablecrystalphasesandtheirapplicationfordye-sensitizedsolarcells.JournalofPowerSources,307,141-148.
2.Huang,H.,Li,Y.,Liu,J.,&Lv,L.(2019).UnderstandingandoptimizingthephotovoltaicperformanceofTiO2basedperovskitesolarcells.JournalofMaterialsChemistryA.
3.Xu,W.,Gao,Z.,&Wang,Y.(2019).ControllablepreparationofTiO2nanocrystalswithexposed{001}facetsforefficientphotocatalytichydrogenproduction.AppliedSurfaceScience,465,414-420.
4.Wang,H.,&Lin,H.(2018).TailoringTiO2-basedphotocatalystsforenvironmentalapplications.JournalofMaterialsChemistryA,6(39),18848-18879.
5.Liu,Y.,He,X.Q.,Li,X.,Wang,J.,Shi,J.H.,Zhao,N.,...&Liu,B.(2019).EnhancedphotocatalyticdegradationofmethylenebluebytheintroductionofgrapheneoxideintoTiO2hierarchicalnanoflower.ColloidsandSurfacesA:PhysicochemicalandEngineeringAspects,570,472-478.
图1本研究的技术路线