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铟改性纳米二氧化钛的制备及其光催化性能研究的任务书
任务书
题目：铟改性纳米二氧化钛的制备及其光催化性能研究
任务背景：
纳米二氧化钛作为一种典型的半导体材料，被广泛应用于环境污染物治理、能源转换、表面涂层等多个领域。其中，光催化降解污染物是其最为重要的应用之一。然而，传统的纳米二氧化钛光催化剂具有活性低、光稳定性差等缺点，限制了其大规模应用。为此，对纳米二氧化钛进行结构调控是提高光催化性能的关键。
铟元素具有较高的导电性和光吸收能力，有望用于纳米二氧化钛结构调控。但是，目前对铟改性纳米二氧化钛的研究还很少。
因此，本任务旨在通过对纳米二氧化钛进行铟改性，研究其在光催化降解有机污染物方面的性能表现，为纳米二氧化钛催化剂的研究提供新思路和新方法。
任务目标：
1.制备铟改性纳米二氧化钛；
2.对铟改性纳米二氧化钛进行形貌、结构和物理化学性质表征；
3.研究铟改性纳米二氧化钛在光催化降解甲基橙污染物方面的活性表现；
4.探讨铟改性对纳米二氧化钛光催化性能的影响及其可能的机理。
任务内容：
1.制备铟改性纳米二氧化钛
采用水热法制备铟改性纳米二氧化钛。首先，在乙二醇-水体系中制备纳米二氧化钛前驱体，然后向前驱体中加入铟钙合金，通过水热处理获得铟改性的纳米二氧化钛。
2.形貌、结构和物理化学性质表征
使用透射电子显微镜、扫描电子显微镜等表征技术对铟改性纳米二氧化钛的形貌、结构进行表征。采用X射线衍射、X射线光电子能谱等手段研究其晶体结构和元素组成。利用紫外-可见漫反射光谱、比表面积、石英晶体微天平等仪器测定其物理化学性质。
3.光催化降解甲基橙污染物的活性表现
采用紫外可见分光光度计分析铟改性纳米二氧化钛对甲基橙污染物的降解情况，研究其光催化活性。调节不同的操作条件和反应参数，比较其活性表现的差异。
4.研究铟改性对纳米二氧化钛光催化性能的影响及其机理
通过对纳米二氧化钛和铟改性纳米二氧化钛的光催化性能比较，探索铟改性对催化性质的影响。利用光致发光技术、取代实验等方法，分析铟改性对纳米二氧化钛的光催化机理。
任务实施计划：
月份|任务内容|学习资料|完成时间|
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1-2|阅读文献，制备铟改性纳米二氧化钛|相关文献|2月底|
3-4|对铟改性纳米二氧化钛进行表征|实验手册|4月中旬|
5-8|研究铟改性纳米二氧化钛的光催化性能|实验手册|8月底|
9-12|数据分析，撰写报告|编辑软件|12月底|
总结：
本任务以铟改性纳米二氧化钛的制备为主线，集中研究其在光催化降解有机污染物方面的性能表现，旨在探讨铟改性对纳米二氧化钛光催化性能的影响及其可能的机理。本任务将有助于揭示纳米二氧化钛结构和组成的关系，并为纳米二氧化钛催化剂的研究提供新方法和新思路。