碘调控氧空位钼酸铋、钨酸铋材料的制备及光催化性能研究的任务书.docx

碘调控氧空位钼酸铋、钨酸铋材料的制备及光催化性能研究的任务书
任务书
题目：碘调控氧空位钼酸铋、钨酸铋材料的制备及光催化性能研究
一、研究背景
光催化技术是一种具有潜力的环保技术，可用于处理废水、净化空气等。钼酸铋、钨酸铋等过渡金属氧族元素化合物是一类优良的光催化材料，应用于光催化反应可显著提高反应效率和反应速率。研究表明，氧空位对过渡金属氧族元素化合物的光催化性能具有重要影响。
已有的研究表明，碘调控可以有效调控氧空位，从而改善过渡金属氧族元素化合物的光催化性能。因此，本研究将探索使用碘调控的方法制备氧空位钼酸铋、钨酸铋材料，并研究其光催化性能。
二、研究内容
1.制备氧空位钼酸铋、钨酸铋材料：采用溶剂热法制备氧空位钼酸铋、钨酸铋材料，探究碘对材料中氧空位的调控效应。通过XRD、SEM、XPS等表征手段对制备的材料进行表征。
2.研究氧空位钼酸铋、钨酸铋材料的光催化性能：采用紫外-可见漫反射光谱（UV-VisDRS）探究氧空位钼酸铋、钨酸铋材料在紫外光和可见光区的吸收性质；采用X射线光电子能谱（XPS）分析氧空位对材料物理性质和光催化性能的影响；采用甲基橙为模型反应物，对氧空位钼酸铋、钨酸铋材料进行光催化降解实验。通过分析降解实验数据，探究氧空位对材料的光催化性能的影响。
3.探究碘调控机制：通过研究物质的光电子转移、电荷分离和载流子寿命等性质，探究碘对氧空位钼酸铋、钨酸铋材料的光催化性能调控机制。建立氧空位材料的特征性能与催化活性之间的关系模型。
三、研究目标
通过本研究，期望实现以下目标：
1.成功制备氧空位钼酸铋、钨酸铋材料，并探究碘对氧空位的调控效应。
2.研究氧空位钼酸铋、钨酸铋材料在紫外光和可见光区的吸收性质，探究氧空位对材料的光催化性能的影响。
3.通过探究碘调控机制，建立氧空位材料的特征性能与催化活性之间的关系模型。
四、研究意义
本研究采用碘调控方法制备氧空位钼酸铋、钨酸铋材料，并研究其光催化性能，具有很高的理论和实用意义：
1.研究对氧空位的调控机制有助于深入理解氧空位对材料性质的影响，为材料的性能优化提供新思路。
2.本研究探究碘对氧空位钼酸铋、钨酸铋材料光催化性能的调控机制，为材料的光催化应用开发提供了新思路。
3.研究结果有望为工业生产、环保领域提供新的环保技术和高效催化剂。同时，也为相关领域的进一步研究提供了新思路与理论依据。
五、研究计划
根据任务书要求和研究目标，制定以下研究计划：
2022年1月-3月：文献研究和调研，建立研究框架。
2022年4月-6月：制备氧空位钼酸铋、钨酸铋材料，对材料进行表征。
2022年7月-9月：探究氧空位钼酸铋、钨酸铋材料在紫外光和可见光区的吸收性质，对材料的光催化性能进行研究。
2022年10月-12月：探究碘对氧空位钼酸铋、钨酸铋材料光催化性能的调控机制，建立氧空位材料的特征性能与催化活性之间的关系模型。
2023年1月-3月：研究结果分析和总结撰写。
2023年4月-6月：进行论文修改和准备，答辩。
六、参考文献
1.Yang,C.,Li,Q.,Li,Y.,&Li,Z.(2016).Oxygenvacanciesinmetaloxidesemiconductorsforsolarenergyconversion:Fundamentals,properties,andapplications.NanoToday,11(6),763-782.
2.Zhou,Y.,Wong,K.H.,Huang,D.,&Yu,J.C.(2016).InfluenceofoxygenvacancyonthephotocatalyticactivityofBiOX(X=Cl,BrandI)undervisiblelightirradiation:afirst-principlesstudy.AppliedCatalysisB:Environmental,192,203-208.
3.Maldotti,A.,Carli,M.,Montanari,T.,&Amadelli,R.(2001).Photocatalyticdegradationofazo-dyesviaheterogeneousFenton-likereactionsdrivenbyvisiblelight.JournalofMolecularCatalysisA:Chemical,166(1-2),161-167.
4.Wang,G.,Zhang,L.,&Zhang,J.(2011).Areviewofphotochemicalapproachesforthesynthesisofsemiconductorphotocatalysts.Phys.Chem.Chem.Phys.,13(9),4328-4345.
5.Kim