面向催化应用的介孔TiO2表面性质调控与性能研究的任务书.docx

面向催化应用的介孔TiO2表面性质调控与性能研究的任务书
任务书
I.课题背景
在化学生产和环保领域中，催化材料是重要的研究方向之一。介孔TiO2作为广泛应用于光催化、催化氧化和催化还原等领域的重要催化剂，其表面性质对其催化性能具有重要影响。因此，对介孔TiO2表面调控与性能研究的深入探究，可以对于其在催化应用中性能的优化和提升具有重要意义。
II.课题任务
1.分析介孔TiO2表面性质对催化性能的影响因素。
介孔TiO2的催化性能与其表面性质紧密相关，表面孔道形貌和孔径大小、晶体结构、晶体形貌、晶胞体积、表面缺陷等都是决定其催化性能的关键因素。因此，在本次研究中需要重点分析介孔TiO2表面性质在催化应用中的影响因素。
2.调控介孔TiO2表面性质的方法研究。
在介孔TiO2表面性质调控方面，采用不同的制备方法和改性手段，如溶胶凝胶法、水热法、原位化学合成法等，并通过调节条件和添加物质等方法进行表面性质调控。本次研究需要对这些方法进行深入比较和研究，为后续的表面性质优化提供基础。
3.介孔TiO2催化性能测试及性质分析。
在获取不同表面性质介孔TiO2后，需要采用适当的方法对其催化性能进行测试。常见的测试方法包括光催化降解、催化氧化还原等。此外，还需要对介孔TiO2进行物理化学性质分析，比如表面积、孔径分布、表面酸碱性等等。
4.介孔TiO2表面性质优化与性能提升研究。
在前三个任务完成后，可以根据不同的应用需求，深入探究介孔TiO2表面性质的优化方案，如增大表面积、优化表面孔道形貌、调控表面酸碱性等等，并通过催化性能测试，对性能进行评价。
III.课题成果
1.发表2-3篇高水平学术论文，其中至少一篇为SCI论文。
2.完成介孔TiO2表面性质调控与性能研究，并提出优化方案。
3.为介孔TiO2在催化应用中性能提升提供理论和实践基础。
IV.研究计划
1.第一年
（1）前期调研。主要了解介孔TiO2制备、表面性质及其在催化应用中的研究情况。
（2）介孔TiO2制备方法比较研究。选择多个制备方法比较，筛选出最佳工艺并评价其表面性质。
（3）介孔TiO2表面酸碱性研究。通过BET、XRD、FTIR等分析测试方法，研究表面酸碱性对催化性能的影响。
（4）介孔TiO2表面性质调控方案研究及初步性能测试。
2.第二年
（1）介孔TiO2表面性质优化方案确定。根据第一年的结果，确定优化方案，并制备优化介孔TiO2。
（2）优化介孔TiO2催化性能测试。通过光催化降解、催化氧化还原等方法对优化介孔TiO2的催化性能进行测试。
（3）介孔TiO2物理化学性质分析。此外了解优化介孔TiO2的表面积、孔径分布等性质，并进行分析和比较。
3.第三年
（1）介孔TiO2催化性能与表面性质关系研究。根据第二年结果分析介孔TiO2催化性能与其表面性质的关系。
（2）论文撰写及投稿。撰写并投稿至少一篇SCI论文，撰写1-2篇会议论文。
V.预期效益
通过介孔TiO2表面性质调控与性能研究，对催化材料在化学生产和环保领域中的应用提供理论和实践基础。同时，对介孔材料表面性质调控以及催化材料的制备、特性分析等方面具有一定的参考价值。