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二氧化钛薄膜制备及其性能研究的任务书
任务书
一、题目
二氧化钛薄膜制备及其性能研究
二、背景
随着人们对环境保护意识的加强，对太阳能电池、清洁能源和高效催化材料的需求越来越大。而二氧化钛具有优异的电化学、光催化、光电转换等性能，在这些领域有着广泛的应用。薄膜技术是目前最为流行的制备二氧化钛材料的方法之一，其制备的二氧化钛薄膜具有较高的表面积、较好的催化活性和传递速度，成为二氧化钛材料研究的热点。
三、研究内容
本研究计划采用化学气相沉积法制备二氧化钛薄膜，探究不同条件下（如反应气氛、温度等）对二氧化钛薄膜性能的影响，具体研究内容包括：
1.采用理论计算，分析化学气相沉积法制备二氧化钛薄膜的反应机理，确定制备参数。
2.根据理论计算确定的制备参数，制备二氧化钛薄膜，并通过XRD、SEM、TEM等手段进行表征和分析。
3.研究不同条件下制备的二氧化钛薄膜的光催化性能、光电化学性能等，对其光电催化特性进行研究。
4.探究不同条件下二氧化钛薄膜的成型机理、结构形态及其与性能的关系。
5.针对不同条件下制备二氧化钛薄膜的分子结构及表面特征，进行计算分析，探究其在电化、催化等方面的应用。
四、预期成果
1.确定化学气相沉积法制备二氧化钛薄膜的反应机理和制备参数。
2.制备出具有不同结构、形态的二氧化钛薄膜，对其表征和分析得出其物理、化学特性以及不同条件下光电催化性能等。
3.研究不同条件下二氧化钛薄膜的成型机理、结构形态及其与性能的关系，探究其在电化、催化等方面的应用。
4.论文发表在高水平国际期刊以及国内二氧化钛材料领域的优秀期刊。
五、研究方法
1.理论计算：通过计算和模拟，确定制备条件和机理。
2.化学合成：采用化学气相沉积法制备二氧化钛薄膜，并通过XRD、SEM、TEM等方法进行表征和分析。
3.光电化学测试：研究二氧化钛薄膜的光电催化性能、光电化学性能等，探究其特性和应用。
4.计算分析：对二氧化钛薄膜的分子结构及表面特征进行计算分析，以得到更详尽的信息。
六、研究计划及预算
1.时间安排
第一年：对不同条件下制备的二氧化钛薄膜进行表征和分析，研究其特性和应用；对其成型机理、结构形态及其与性能的关系展开探究。
第二年：从计算分析的角度出发，对二氧化钛薄膜的分子结构及表面特征进行计算分析，发表论文。并对之前的研究成果进一步完善与提高。
2.预算安排
经费种类|经费支出|备注
---|---|---
设备购置费|¥30,000|包括光电化学实验仪器
试剂及样品费|¥50,000|包括二氧化钛分子的合成等
差旅费|¥10,000|用于出差参加研讨会，数据分析讨论等
出版费用|¥5,000|用于发表论文，科研成果的展示和宣传
设施维护费|¥5,000|用于设备的维护和保养
总计|¥100,000|
七、研究团队及分工
1.负责人：A教授，研究生导师，负责项目的整体设计、协调和管理；负责研究计划的制定，定期组织研究生开会讨论。
2.研究生1：主要负责理论计算和计算分析工作。
3.研究生2：主要负责实验工作及结果分析，如二氧化钛的制备、表征和性能测试等。
4.研究生3：主要负责文献资料查找和整理、数据采集、整理和分析工作。
八、参考文献
1.Zhang,Y.,etal.,EpitaxialgrowthofTiO2filmanditsphotoluminescenceatroomtemperature.JournalofLuminescence,2006.122-123:p.73-76.
2.Li,F.,etal.,FabricationandphotocatalyticperformanceofN/S-dopedporousTiO2thinfilm.AppliedCatalysisB:Environmental,2016.188:p.214-224.
3.Wu,Y.,etal.,ReactivevariablescontrollingthemicrostructureofMOCVDTiO2thinfilms.Depositiondynamics,InternationalCriticalReviewsinSolidStateandMaterialsSciences,2012.37(6):p.291.
4.Yan,Y.,etal.,PreparationandpropertiesofTiO2-basedthinfilmsforphotocatalysisandphotoelectrochemicalcells.InorganicChemistryCommunications,2011.14(9):p.1381-1390.