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纳米ZnO及BGZnO复合材料的制备及其光催化性能的任务书 任务书 题目:纳米ZnO及BGZnO复合材料的制备及其光催化性能 背景 纳米ZnO材料具有广泛的光催化应用,因其在紫外光区域的高吸收率和电子迁移率,可以有效地降解有机污染物和细菌。同时,为了提高其光催化性能,不少研究者将ZnO与其他材料进行复合,如二氧化钛、碳纳米管、石墨烯等。其中,银离子具有很强的抑菌作用,因此将其与ZnO复合制备出BGZnO复合材料,可以在光催化降解有机污染物的同时,实现抑菌效果。 任务 本次任务旨在制备纳米ZnO及BGZnO复合材料,并研究其光催化性能。 任务要求 1.制备纳米ZnO材料。采用所选方法(如水热法、溶胶-凝胶法等)制备纳米ZnO材料,并对制备过程进行优化。使用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜等多种表征方法对所得材料进行表征。 2.制备BGZnO复合材料。采用所选方法(如共沉淀法、电化学法等)制备BGZnO复合材料,并对制备过程进行优化。需要考虑不同的银离子添加量,并使用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜等多种表征方法对所得材料进行表征。 3.研究材料的光催化性能。采用罗丹明B和亚甲基蓝等模型污染物进行光催化降解实验,并测定解吸后的产物。同时,使用大肠杆菌等模型细菌进行抑菌测试,探究BGZnO复合材料的抑菌能力。需要对实验结果进行统计分析,并讨论不同银离子添加量对光催化性能的影响。 4.研究材料的光学性质。使用紫外-可见吸收光谱仪对制备材料进行测试,分析其吸收峰、吸收强度等光学性质。需要探究不同形态的纳米ZnO对光学性质的影响,并与BGZnO复合材料进行对比。 5.撰写实验报告。对实验结果进行综合分析,并撰写实验报告。报告应包括实验的背景和意义、实验方法和过程、实验结果与分析、结论和展望等内容。要求报告语言准确、简练清晰、逻辑严密。 任务计划 第一周:了解纳米ZnO及BGZnO复合材料的研究现状和应用;确定实验方法;收集实验所需材料。 第二周:制备纳米ZnO材料,并进行表征;选择合适的银离子添加量,制备BGZnO复合材料,并进行表征。 第三周:研究材料的光催化性能,测定不同银离子添加量对光催化效果的影响;研究材料的抑菌能力。 第四周:研究材料的光学性质;对实验结果进行统计分析,并撰写实验报告。 备注:实验所需材料和设备由实验室提供,报销标准按照学院规定执行。 参考文献 [1]Feng,X.,Zhang,Q.,Zhang,Y.(2018).ZnO-basednanomaterials:structure,propertiesandapplications.RSCAdvances,8(71),40621-40639. [2]Chen,X.,Mao,S.S.(2007).Titaniumdioxidenanomaterials:synthesis,properties,modifications,andapplications.ChemicalReviews,107(7),2891-2959. [3]Kanakaraju,D.,Glass,B.D.,Oelgemöller,M.(2017).Photocatalyticapplicationsofsilver(I)/titaniumdioxide(Ag(I)/TiO2)photocatalysts:areview.AppliedCatalysisB:Environmental,219,735-758. [4]Srivastava,R.,Kumar,M.(2019).Biogenicsynthesisofgraphene-ZnO-Agnanocomposites:catalyticandantibacterialactivity.JournalofMaterialsResearchandTechnology,8(2),1393-1403.