宽谱系光催化改性纳米TiO2的制备及其性能研究的任务书.docx

宽谱系光催化改性纳米TiO2的制备及其性能研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着工业、生活等领域的不断发展，环境污染、能源短缺等问题日益突出，其中催化材料的作用不可忽视。作为一种重要的催化材料，钛白粉（TiO2）在光催化领域具有重要的应用前景。然而，由于其光催化活性主要集中在紫外光区域，其应用范围受到了一定的限制。因此，如何提高纳米TiO2的光催化活性，扩展其应用范围，成为了当前研究的热点之一。近年来，许多学者开始将纳米TiO2进行改性，以期获得更高的光催化活性。
二、研究内容
本项目的研究内容主要包括以下几个方面：
1.宽谱系光催化改性纳米TiO2的制备
本研究将采用溶胶-凝胶法制备宽谱系光催化改性纳米TiO2材料。该方法具有制备工艺简单、成本低廉的优点。
2.纳米TiO2的表征
使用SEM、TEM、XRD等分析方法对制备的纳米TiO2材料进行形貌、晶体结构、晶粒大小等表征。
3.光催化性能测试
采用光催化降解罐实验对所制备的宽谱系光催化改性纳米TiO2材料的光催化活性进行测试，并与传统的纳米TiO2材料进行对比。
4.机理探究
利用电化学阻抗谱（EIS）、光电流谱（I-P）等表征方法，对宽谱系光催化改性纳米TiO2材料的光催化机理进行探究，并验证对光催化活性的提高产生了什么影响。
三、研究意义
本项目的研究通过宽谱系光催化改性纳米TiO2材料的制备，旨在提高其光催化活性，扩展TiO2材料的应用范围。研究成果对于解决环境污染、能源短缺等问题具有重要的现实意义。此外，研究也将为钛白粉材料的改性、光电催化新材料的应用研究提供一定的参考价值。
四、论文结构
本文结构如下：
第一章绪论
本章主要介绍论文的研究背景、研究的意义以及本文的研究内容和结构。
第二章宽谱系光催化改性纳米TiO2的制备
本章主要介绍溶胶-凝胶法制备宽谱系光催化改性纳米TiO2材料的方法、工艺参数控制等。
第三章纳米TiO2的表征
本章主要介绍对制备的纳米TiO2材料进行SEM、TEM、XRD等表征方法的原理、实验步骤以及结果分析。
第四章光催化性能测试
本章主要介绍光催化降解罐实验的原理、实验步骤以及结果分析。
第五章机理探究
本章主要介绍利用电化学阻抗谱（EIS）、光电流谱（I-P）等表征方法对宽谱系光催化改性纳米TiO2材料的光催化机理进行探究的原理、实验步骤以及结果分析。
第六章结论
本章对全文的研究成果及其在应用方面的重要价值进行总结，并对以后的研究提出展望。
参考文献
五、进度安排
本研究计划在2021年9月开始，经过3个月的实验研究，预计在2021年12月完成主要实验任务。具体进度如下：
2021年9月-2021年10月：研究文献查阅，制备纳米TiO2样品，进行表征
2021年11月：开展光催化性能测试实验
2021年12月：完成实验研究并撰写论文
以上进度安排仅供参考，可能会受到实验进展、实验条件、设备故障等因素的影响而进行调整。
六、预计经费
本项目预计所需经费包括材料费、实验费、设备费、出版费等，总计20000元。其中，材料费占20%（4000元），实验费占60%（12000元），设备费占10%（2000元），出版费占10%（2000元）。经费来源将从研究所所拨经费及科研基金中筹措。