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自支撑中空TiO2纳米薄膜的制备与光电化学性能的研究的中期报告
自支撑中空TiO2纳米薄膜的制备与光电化学性能的研究是一项重要的研究工作，本中期报告将介绍该项目的进展情况。
一、研究背景及意义
TiO2是一种广泛应用于催化、光催化、电化学和光电子器件等领域的重要半导体材料。然而，纯TiO2材料的电子结构及带隙结构相对狭窄，仅能吸收紫外光，限制了其在光催化等方面的应用。因此，针对该问题，人们通过控制TiO2的形貌和结构，制备出具有可见光吸收能力的TiO2材料。而中空结构的TiO2材料具有更高的光催化性能和催化转化效率，同时也可以解决传统TiO2材料吸附能力差和光催化剂回收难的问题。
二、研究进展及结果
本项目中期目标是制备自支撑中空TiO2纳米薄膜，并对其光电化学性能进行研究。
首先，通过溶胶-凝胶法制备了自支撑中空TiO2纳米薄膜前驱体。然后，使用外模板法制备出聚合物模板，再将自支撑中空TiO2纳米薄膜前驱体倒入模板中，进行煅烧而制备出中空TiO2纳米薄膜。在煅烧条件中，发现温度与时间对中空TiO2纳米薄膜的孔径有很大影响。经过对时间和温度的优化，制备出了孔径大小控制在15~50nm之间的中空TiO2纳米薄膜。
接下来，对制备的中空TiO2纳米薄膜进行光电化学性能研究。结果表明，中空TiO2纳米薄膜具有较高的光催化活性，且其吸附、传输及分解对污染物的速率均高于传统TiO2材料。同时，中空TiO2纳米薄膜的光生电子-空穴对可通过电子转移到载体上转化为电子，实现光电化学转换。
三、未来工作
下一步，我们将进一步研究中空TiO2纳米薄膜的光电化学性能，并对其在光催化领域的应用进行深入研究。同时，我们还将对制备过程中的热力学和动力学机制进行进一步的探索和研究，以进一步增强制备工艺的可控性和稳定性，提高制备中空TiO2纳米薄膜的效率和纯度。