溶胶-凝胶法制备Bi掺杂纳米TiO2及其光催化性能的任务书.docx

溶胶-凝胶法制备Bi掺杂纳米TiO2及其光催化性能的任务书
1.任务目的
本任务旨在研究溶胶-凝胶法制备Bi掺杂纳米TiO2及其光催化性能。通过调节实验条件，总结最佳制备工艺，探究Bi掺杂对纳米TiO2光催化性能的影响。
2.任务内容
（1）制备Bi掺杂纳米TiO2粉体。通过溶胶-凝胶法制备Bi掺杂纳米TiO2粉体，探究不同Bi掺杂浓度对粉体结构和形貌的影响。
（2）表征Bi掺杂纳米TiO2粉体。使用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、紫外-可见光谱仪（UV-Vis）等分析手段对制备的Bi掺杂纳米TiO2粉体进行晶体结构、形貌和光学性质等方面的表征。
（3）评价Bi掺杂纳米TiO2的光催化性能。使用可见光光谱仪对Bi掺杂纳米TiO2进行光催化降解亚甲基蓝试验，探究Bi掺杂对纳米TiO2光催化性能的影响，总结最佳掺杂浓度。
3.研究意义
（1）纳米TiO2具有良好的光催化性能，是环境治理、新能源开发等领域的研究热点。
（2）Bi掺杂对TiO2光催化性能有着重要的影响。本研究将为进一步探究TiO2光催化机理，优化TiO2光催化应用提供重要的实验基础。
（3）溶胶-凝胶法具有简单、经济、高效等优点，本研究也将为该方法的应用提供参考。
4.实验步骤
（1）准备Bi、TiO2前驱体溶液。
（2）将Bi、TiO2前驱体溶液混合，生成Bi掺杂纳米TiO2溶胶。
（3）将Bi掺杂纳米TiO2溶胶倒入模具中，进行水热处理，生成Bi掺杂纳米TiO2凝胶。
（4）将Bi掺杂纳米TiO2凝胶在高温下煅烧，形成Bi掺杂纳米TiO2粉体。
（5）对制备的Bi掺杂纳米TiO2粉体进行表征，如XRD、TEM、UV-Vis等测试。
（6）将制备的Bi掺杂纳米TiO2粉体与亚甲基蓝混合，进行可见光光催化降解实验，并重复多次实验评估其光催化性能。
（7）总结实验结果，探究Bi掺杂对纳米TiO2光催化性能的影响。
5.实验条件
（1）Bi、TiO2前驱体溶液质量比为1:9。
（2）水热处理温度为150℃，处理时间为24h。
（3）高温煅烧温度为500℃，煅烧时间为2h。
（4）可见光光催化降解试验在可见光（波长范围为400-800nm）照射下进行。
6.实验周期与预计成果
本任务周期为一个月，预计可以获得以下成果：
（1）成功制备Bi掺杂纳米TiO2粉体。
（2）对制备的Bi掺杂纳米TiO2粉体进行了多种表征，如XRD、TEM、UV-Vis等测试。
（3）评估了Bi掺杂纳米TiO2的光催化性能。
（4）总结了Bi掺杂对纳米TiO2光催化性能的影响，并找出最佳掺杂浓度。
（5）获得实验数据并进行统计分析，撰写实验报告。