稀土钙钛矿型氧化物纳米带的制备及光催化性质研究的任务书.docx

稀土钙钛矿型氧化物纳米带的制备及光催化性质研究的任务书
任务书
一、研究背景
氧化物半导体是一类广泛应用于光催化领域的重要材料。在氧化物半导体中，稀土钙钛矿型氧化物（perovskite-typeoxides，PTOs）由于其良好的电子结构和光学性质而受到了广泛的关注。研究发现，PTOs纳米材料具有较高的表面积及良好的催化性能，可以作为新型光催化剂用于处理有机污染物、氢气生产、光电化学反应等领域。
本课题拟采用溶胶-凝胶法制备稀土钙钛矿型氧化物纳米带，并对其光催化性质进行研究。该方法不仅能够制备高质量的稀土钙钛矿型氧化物纳米带，还能够控制其形貌和尺寸，提高其光催化性能。因此，本研究对于进一步探索PTOs纳米材料的制备方法和光催化性质具有一定的理论和应用价值。
二、研究目的
1.利用溶胶-凝胶法制备稀土钙钛矿型氧化物纳米带，并控制其形貌和尺寸；
2.研究稀土钙钛矿型氧化物纳米带的结构和光催化性质；
3.探究光催化过程中稀土钙钛矿型氧化物纳米带的反应机理；
4.分析制备条件对稀土钙钛矿型氧化物纳米带光催化性能的影响。
三、主要内容和任务
1.稀土钙钛矿型氧化物纳米带的制备
（1）准备所需的原料和药品；
（2）制备前驱体溶液；
（3）将前驱体溶液涂布到衬底表面；
（4）将衬底置于烘箱中烘干，得到稀土钙钛矿型氧化物纳米带。
2.稀土钙钛矿型氧化物纳米带的结构表征
（1）运用X射线衍射仪（XRD）研究样品的晶体结构；
（2）使用扫描电子显微镜（SEM）分析样品的形貌和尺寸；
（3）利用透射电子显微镜（TEM）观测稀土钙钛矿型氧化物纳米带的内部结构。
3.稀土钙钛矿型氧化物纳米带的光催化性质研究
（1）利用紫外-可见吸收光谱仪（UV-vis）分析稀土钙钛矿型氧化物纳米带的光学性质；
（2）测定稀土钙钛矿型氧化物纳米带的光催化性能，并分析其影响因素，如光照强度、反应时间等；
（3）通过对稀土钙钛矿型氧化物纳米带光催化机制的研究，揭示光催化反应的动力学规律。
四、进度安排
第一阶段：准备原料和药品，制备前驱体溶液（2周）。
第二阶段：将前驱体溶液涂布到衬底表面，将衬底置于烘箱中烘干，得到稀土钙钛矿型氧化物纳米带（4周）。
第三阶段：运用X射线衍射仪（XRD）研究晶体结构，利用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析样品的形貌和结构（6周）。
第四阶段：利用紫外-可见吸收光谱仪（UV-vis）分析样品的光学性质，测定其光催化性能，并揭示光催化反应的动力学规律（6周）。
第五阶段：完成实验数据的统计和分析，撰写实验报告（2周）。
五、参考文献
1.Li,L.;Wang,H.;Li,Y.;Wu,X.;Liu,C.;Wang,F.,Preparationofperovskite-basednanofibersandtheirphotocatalyticpropertiesafterdecoratedwithAgnanoparticles.PowderTechnology2019,357,501-506.
2.Zhu,Y.;Shen,J.;Liu,L.;Guo,F.;Guo,C.,Facilefabricationofperovskite-typeoxidenanofibersbyelectrospinningusingapolyvinylpyrrolidone/calcium–citratecomplexasaprecursor.MaterialsResearchBulletin2020,122,110754.
3.Li,S.;Liu,Z.;Jiang,G.;Cheng,B.;Huang,B.,Nitrogen-dopedperovskite-typeoxidenanotubeswithenhancedphotocatalyticactivity.CatalysisToday2018,302,1-7.