铁基非晶纳米晶合金制备纳米多孔结构及其偶氮染料降解性能的研究的任务书.docx

铁基非晶纳米晶合金制备纳米多孔结构及其偶氮染料降解性能的研究的任务书
任务书
一、研究背景
自然界中存在大量的水污染问题，水是人们生活所必需的重要资源，而水污染不仅会危害环境，也会危害人民健康。因此，寻找一种高效的水污染治理方法就显得尤为重要。光催化技术作为一种有望实现水污染治理的方法，备受研究人员的关注。
目前，一些研究人员利用光催化材料对水污染进行治理，并取得了一定的成功。然而，传统的光催化材料仍然存在一些问题，例如光吸收能力差、易受到空气中的氧等原因的影响，限制了其在实际应用中的应用。因此，研究新型的光催化材料，已成为当前的热点研究方向。
在这些新型材料中，铁基非晶纳米晶合金具有良好的光电性能，已被广泛研究和应用。与此同时，纳米多孔结构又可以增加催化剂的表面积，提高其催化活性。
因此，本研究将利用这些特点，研究铁基非晶纳米晶合金制备纳米多孔结构，并利用其做为光催化材料进行染料的降解。
二、研究内容
1.铁基非晶纳米晶合金制备纳米多孔结构
本研究将首先制备铁基非晶纳米晶合金，并对其微观结构和成分进行分析和表征。然后，利用不同的方法来制备纳米多孔结构，以提高其催化活性。
2.纳米多孔结构的表征
通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等特征分析技术，对制备的纳米多孔结构进行表征，以确定其孔径大小、结构稳定性等关键参数。
3.偶氮染料的降解性能测试
选取染料降解中普遍存在的偶氮染料来进行光催化剂的应用测试，通过紫外光反应器对其反应进行控制，通过比较不同光催化材料对染料的降解速度、降解效率等氧化降解性能进行评价。
三、研究意义
本研究具有以下意义：
1.铁基非晶纳米晶合金的纳米多孔结构为光催化降解提供了新的可能性，可以提高其光催化效率，降低处理水污染的成本。
2.本研究可以为新型光催化材料的应用提供一条新思路，为水污染治理提供一种新方法，具有很高的应用价值。
3.制备及提高非晶性铁基纳米晶焊料的技术和方法日益成熟，本研究有望为铁基纳米晶焊料在新能源、环境保护等领域中的应用提供新思路。
四、预期成果
1.成功制备出铁基非晶纳米晶合金的纳米多孔结构，并掌握其制备方法及工艺流程。
2.对铁基非晶纳米晶合金的微观结构和成分进行分析和表征，以及表征制备后的纳米多孔结构的孔径大小、表面积、结构稳定性等参数。
3.测试出铁基非晶纳米晶合金纳米多孔结构做为光催化材料的性能，包括催化剂的光催化活性、染料的降解效率等。
4.发表学术论文3篇，其中至少1篇为SCI收录论文。
五、研究过程及计划
1.阶段1：文献调研和材料准备（2个月）
撰写并完善研究计划，进行相关文献调研；寻找铁基非晶纳米晶合金的制备条件，进行样品的制备和表征。
2.阶段2：纳米多孔结构的制备（3个月）
采用不同的方法对铁基非晶纳米晶合金进行处理，制备纳米多孔结构，并对其进行表征和优化。
3.阶段3：降解性能的测试（6个月）
利用紫外光反应器对铁基非晶纳米晶合金纳米多孔结构材料进行光催化反应测试。对不同光催化材料的性能进行比较与评价，并对结果进行分析和解释。
4.阶段4：论文撰写和发表（1个月）
对实验结果进行归纳和总结，编写学术论文，并在SCI期刊上发表。
六、研究经费
本研究所需经费约为25万元，主要用于材料制备、实验设备购置与维护、实验室材料及化学试剂的购买等方面。
七、预期成果应用前景
本研究主要应用于水污染治理领域，可以为完善环境治理技术提供新的思路和方法，同时也可供有关企事业单位和政府部门进行污染治理和其它环境污染治理方面的参考。此外，在光催化材料及其应用方面，本研究还可以为开发新型光催化材料提供新思路，为学术和工业界带来发展机遇。