TiO2复合材料的制备和性能研究的开题报告.docx

碳纳米管/TiO2复合材料的制备和性能研究的开题报告
一、研究背景和意义
随着科学技术的不断进步和人类对环境保护的重视，开展环境污染治理的研究已成为当前热点问题之一。氧化钛（TiO2）具有良好的光催化性能，其在环境保护领域有着重要的应用前景。然而，TiO2的光催化活性仅限于紫外光区域，其应用受到限制。而碳纳米管是一种具有优异导电性和机械性能的材料，在TiO2晶格中引入碳纳米管能够有效提高其光响应范围和光催化性能。因此，研究碳纳米管/TiO2复合材料，提高其光催化性能，对于环境污染治理和新材料研究都具有重要的意义。
二、研究内容
本研究旨在制备碳纳米管/TiO2复合材料，并对其结构、表面形貌、光催化性能等进行研究。具体研究内容如下：
1.制备碳纳米管/TiO2复合材料：选取合适的碳纳米管和氧化钛原料，通过化学溶液混合法或物理混合法制备碳纳米管/TiO2复合材料。
2.对制备的碳纳米管/TiO2复合材料进行表征：采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等测试手段对复合材料的结构和表面形貌进行分析。
3.测试碳纳米管/TiO2复合材料的光催化性能：利用紫外可见光谱仪对复合材料的吸收光谱进行测试，同时通过测试其对哪些环境污染物质的降解率、反应速率等参数来评价其光催化性能。
三、研究方法和流程
本研究采用化学溶液混合法或物理混合法制备碳纳米管/TiO2复合材料，通过XRD、SEM、TEM等测试手段对复合材料的结构和表面形貌进行分析，利用紫外可见光谱仪测试其吸收光谱。同时，在光催化反应体系中，通过改变Ti和C含量的比例、光催化反应时间、pH等反应条件，测试其光催化降解性能，分析其影响因素，进而优化其光催化反应体系。
四、预期结果和创新点
预计将成功制备出碳纳米管/TiO2复合材料，并对其结构、表面形貌、光催化性能等进行表征和分析，探究其降解污染物质的机理及其影响因素。同时，对于对TiO2晶格中引入碳纳米管来改善其光响应范围和提高光催化性能的机制、新方法的探索，以及对环境污染治理有帮助的新材料的开发等方面有一定的探索和贡献。