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氮掺杂TiO2甲壳素复合可见光响应光催化剂的制备及应用研究的中期报告
1.研究背景及意义
随着环境问题的日益突出，光催化技术受到了人们的广泛关注。其中，半导体光催化剂作为一类环保、高效、可持续的催化剂，已被广泛研究。TiO2是一种常用的光催化剂，但其只能响应紫外光区域，限制了其在可见光区域的应用。因此，研究一种可在可见光区域具有良好光催化性能的催化剂，是实现环境清洁和节能减排的重要措施。
甲壳素是一种常见的生物质资源，在甲壳素中含有丰富的氮、碳等元素，可作为制备氮掺杂TiO2甲壳素复合催化剂的新型载体。这种复合催化剂能够在可见光区域内吸收光能，并产生光生电子和空穴，从而实现光催化反应。因此，研究氮掺杂TiO2甲壳素复合催化剂在可见光响应下的光催化性能，对于提高光催化反应效率、减少光催化剂成本和解决环境问题具有重要意义。
2.研究进展
本次研究采用溶胶-凝胶法和水热法制备了氮掺杂TiO2和氮掺杂TiO2甲壳素复合催化剂。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等测试手段对样品进行了表征，结果显示样品均为纳米晶体结构。
在光催化活性测试方面，采用亚甲基蓝(MB)做为模型污染物，研究了氮掺杂TiO2和氮掺杂TiO2甲壳素复合催化剂在可见光条件下的催化效果。结果表明，在可见光照射下，氮掺杂TiO2甲壳素复合催化剂对MB污染物的去除率明显高于单独的氮掺杂TiO2催化剂和未掺杂的TiO2催化剂。
3.研究展望
下一步，我们将进一步研究氮掺杂TiO2甲壳素复合催化剂的制备工艺和光催化性能，并探讨其在其他模型污染物的去除方面的应用。同时，我们还将进一步探究甲壳素的改性效果及其对催化剂性能的影响，以实现更好的催化效果。最终，我们的目标是开发出一种高效、低成本的光催化剂，为促进环境保护和节能减排做出贡献。