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TiO2基空心球的制备、表征及其光催化降解性能研究的中期报告
1.研究背景和目的
二氧化钛（TiO2）是一种广泛用于光催化降解有机污染物的材料，其优异的光催化性能得益于其独特的带隙结构和高度的光稳定性。然而，传统的TiO2光催化剂存在着一些问题，如光吸收能力低、光电转换效率低等。为了克服这些问题，研究人员开始设计和合成一些新型TiO2光催化剂。
空心球型TiO2光催化剂具有大的比表面积和空心结构，能够增强光吸收能力和光电转换效率，并且有利于有机污染物的吸附和降解。因此，本研究旨在制备、表征并评估TiO2基空心球的光催化降解性能。
2.实验步骤
（1）制备TiO2基空心球：采用模板法制备TiO2基空心球，具体步骤为：先制备有机硅模板，将其与钛酸丁酯混合，干燥、煅烧后得到空心球型TiO2。
（2）表征TiO2基空心球：采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和比表面积仪等对制备的TiO2基空心球进行表征。
（3）评估TiO2基空心球的光催化降解性能：以甲基橙为模型污染物，在紫外光照射下评估TiO2基空心球的光催化降解性能。通过紫外-可见吸收光谱、高效液相色谱仪（HPLC）等技术对降解效果进行表征。
3.预期结果
预计制备出具有良好空心结构和光催化性能的TiO2基空心球材料，并通过SEM、TEM、XRD和比表面积仪等手段对其进行表征。预期TiO2基空心球对甲基橙等模型污染物具有优异的光催化降解性能，且具有很好的可重复性和稳定性。
4.结论和展望
本研究将进一步探究制备TiO2基空心球的最优化方案和优化其光催化性能的方法，并拓展其在其他污染物的降解和其他应用领域的应用。同时，研究结果也将为探索其他纳米空心球型光催化材料的设计和合成提供借鉴。