分子筛负载改性纳米TiO2的制备及光催化活性研究的任务书.docx

分子筛负载改性纳米TiO2的制备及光催化活性研究的任务书
任务书
一、任务背景
近年来，环境污染问题日益严重，特别是空气污染、水污染等问题引起了人们的广泛关注。而光催化技术作为一种高效、环保的处理技术，具有着广泛的应用前景。其中，纳米TiO2是目前最常用的光催化材料之一，因其表面大、催化效率高等特点，已被广泛地应用于环境净化和污染物降解等方面。
但是，N-TiO2（纳米TiO2）存在晶型不确定、易聚集、光致失活等问题，限制了其在光催化技术中的应用。因此，针对N-TiO2的这些问题，通过将N-TiO2负载于表面积大、孔径大小可控的分子筛材料中，可以解决N-TiO2的聚集问题，提高其稳定性和选择性，进而提高其光催化性能。
二、任务目的
本次研究旨在通过将N-TiO2负载于分子筛材料中，并采用改性方法对其进行处理，以提高其表面活性位的数量和催化活性，进一步研究得到的样品在光催化降解有机污染物方面的应用性能，为其在环境净化领域中的应用提供基础数据和参考价值。
三、任务内容
1、分子筛的制备：采用水热法或溶胶-凝胶法，制备孔径大小可控、表面积大的分子筛材料。
2、N-TiO2的制备：通过水热法、溶胶-凝胶法等方法制备纳米级TiO2粉体，并萃取纳米TiO2。
3、N-TiO2负载于分子筛材料上：采用简单的物理吸附或化学键合等方法，在分子筛材料表面负载TiO2，并对其进行结构表征。
4、改性方法：通过掺杂、共掺杂等方法对负载有机物改性前的N-TiO2/分子筛催化剂进行处理，并对改性效果进行表征。
5、催化实验：在对比纯N-TiO2的催化性能基础上，研究改性前后的N-TiO2/分子筛催化剂在模拟有机废水中的降解效果，研究其TOC去除率、COD去除率等参数，评估其在环境净化领域中的应用潜力。
四、任务要求
1、分子筛的制备方法和纳米TiO2制备方法的选择合理，操作规范，制备出分子筛材料和N-TiO2粉体。
2、将N-TiO2负载于分子筛材料表面的方法选择合适，负载量与稳定性均能得到保证。
3、改性方法有效，改性效果可验证，并对其进行表征及分析。
4、催化实验操作规范，结果真实可靠，数据准确，对比分析结论严谨，方案可推广。
五、时间安排
本任务自开始后60天内完成，并按照以下时间节点进行分解：
任务阶段时间节点
分子筛制备，N-TiO2萃取1天
N-TiO2/分子筛催化剂的制备及表征5天
催化实验及结果分析40天
论文撰写及提交14天
六、经费预算
本任务所需经费预计为10万元，包括实验耗材费、设备费、相关资料费、研究报告撰写费等。
七、研究成果
1、得到一种催化性能优良的N-TiO2/分子筛催化剂。
2、深入研究改性前后材料的结构和性质，并对其进行表征和分析。
3、在模拟有机废水降解实验中获取数据，并分析材料的催化效果。
4、出版学术论文，或发表在国际或国内权威期刊上。