静电纺丝制备二氧化钛基复合纳米纤维及其光催化降解性能研究的任务书.docx

静电纺丝制备二氧化钛基复合纳米纤维及其光催化降解性能研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着能源消耗和环境污染问题越来越严峻，环境治理和能源开发已经成为全球热点问题。在环境治理和能源开发领域，纳米材料因其特殊的物理和化学性质成为研究的一大热点。其中，纳米光催化材料受到了广泛的关注。二氧化钛(TiO2)作为一种典型的纳米光催化材料，具有高光催化效率、良好的光稳定性和生物相容性。因此，二氧化钛基复合纳米纤维的制备及其在光催化降解环境污染物方面的应用研究，具有重要的理论和应用价值。
二、研究目的
本研究目的是通过静电纺丝技术制备二氧化钛基复合纳米纤维，研究其结构、形貌、光催化降解环境污染物的性能，并探讨其在环境治理和能源开发领域的应用。
三、研究内容
1.静电纺丝制备二氧化钛基复合纳米纤维：
(1)采用静电纺丝技术制备含有二氧化钛的纳米纤维，并优化制备工艺；
(2)采用电子显微镜、X射线衍射等技术对纳米纤维的结构、形貌进行表征。
2.基于纳米纤维光催化降解环境污染物的性能研究：
(1)研究二氧化钛基复合纳米纤维的光催化降解环境污染物的性能；
(2)采用紫外光谱仪、荧光光谱仪等技术对催化过程进行研究。
3.探究二氧化钛基复合纳米纤维在环境治理和能源开发领域的应用：
(1)探究二氧化钛基复合纳米纤维在环境治理和能源开发领域的应用潜力；
(2)对二氧化钛基复合纳米纤维在环境治理和能源开发领域的应用进行初步探索。
四、研究方法
1.静电纺丝技术制备二氧化钛基复合纳米纤维；
2.采用电子显微镜、X射线衍射等技术对纳米纤维的结构、形貌进行表征；
3.研究二氧化钛基复合纳米纤维的光催化降解环境污染物的性能，并采用紫外光谱仪、荧光光谱仪等技术对催化过程进行研究；
4.探究二氧化钛基复合纳米纤维在环境治理和能源开发领域的应用潜力，并进行初步探索。
五、研究意义
1.基于静电纺丝技术制备二氧化钛基复合纳米纤维，可以为二氧化钛光催化降解环境污染物等领域的应用提供更为优异的材料；
2.研究二氧化钛基复合纳米纤维的光催化降解环境污染物的性能，可以为环境治理和能源开发领域提供更多的解决方案；
3.探究二氧化钛基复合纳米纤维在环境治理和能源开发领域的应用，可以为相关领域的科研和应用提供新的思路和方法。
六、研究计划及进度安排
本课题的研究计划教学及进度安排如下：
第一年
1.概括利用静电纺丝技术制备二氧化钛基复合纳米纤维的制备方法，完成制备工艺的优化，并对纳米纤维进行表征（5个月）；
2.研究二氧化钛基复合纳米纤维的光催化降解环境污染物的性能，完成相关实验，并对催化过程进行表征（7个月）。
第二年
3.探究二氧化钛基复合纳米纤维在环境治理和能源开发领域的应用潜力，初步探索其应用前景和可能存在的问题，并形成论文框架（10个月）。
4.完善实验，撰写论文，进行答辩并完善论文（6个月）。
七、参考文献
1.Yang,C.,Zhang,Q.,&Al-Deyab,S.S.(2017).Preparation,characterization,andopticalpropertiesofTiO2/ZnOheterojunctionnanofibers.MaterialsScienceandEngineering:B,213,1-8.
2.Zhang,Q.,Li,W.,&Zhou,X.(2015).Aggregatesoftwo-dimensionalTiO2nanoplatesforhighlyefficientphotocatalysts.JournalofMaterialsChemistryA,3(46),23221-23229.
3.Li,Y.,Li,J.,&Li,X.(2015).HierarchicalnanostructuredCdS/TiO2compositephotocatalystswithenhancedphotocatalyticactivity.JournalofColloidandInterfaceScience,447,17-23.
4.Wang,S.,Sun,Y.,&Li,Y.(2017).MetallophthalocyaninePorphyrin-FunctionalizedTiO2NanorodArrayswithEnhancedPhotoelectronicandPhotocatalyticProperties.ACSAppliedMaterials&Interfaces,9(37),32146-32154.
5.Yu,P.,Wu,W.,&Xie,Y.(2018).PreparationandcharacterizationofTiO2-CNThybridnanofibersbyelectrospinning.PowderTechnol