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具有高催化性能TiO2材料的制备及光催化性能研究的开题报告
一、引言
可见光催化技术是近年来认为非常重要的一种环境保护技术。TiO2(二氧化钛)可作为一种具有高催化性能的光催化剂，在环境污染治理、清洁能源等领域，受到了广泛的关注。本文将介绍制备具有高催化性能的TiO2材料的研究以及其光催化性能研究的意义。
二、材料及方法
本研究选用钛源为钛酸四丁酯，采用水热法制备具有高催化性能的TiO2材料。对实验进行以下步骤：
1.在1L的双层玻璃反应釜中加入非离子表面活性剂TritonX-100、乙醇和去离子水，并且在搅拌下使3种溶液混合均匀。
2.将钛酸四丁酯溶解于乙醇中得到钛源液。
3.在搅拌下慢慢加入钛源溶液，保持搅拌并放置酸洗过的SiO2基片。
4.反应结束后，将产物经过离心、洗涤、干燥，得到TiO2纳米粒子。
三、结果
1.通过扫描电子显微镜(SEM)对制备的TiO2纳米粒子进行表征：
从SEM图中可以看出，制备的TiO2纳米粒子具有良好的分散性，且大小均匀，基本为球形结构。
2.通过紫外可见吸收光谱（UV-vis）测定纳米TiO2对可见光的吸收情况：
结果表明，制备的TiO2纳米粒子在400-500nm范围内对可见光吸收较强，能够有效促进光催化反应。
3.通过甲基橙(MO)为目标污染物，测试TiO2纳米颗粒的光催化分解性能：
结果表明，制备的TiO2纳米粒子具有良好的光催化分解能力，通过紫外可见光照射和TiO2催化作用，可快速降解甲基橙。
四、结论
本研究成功制备了具有高催化性能的TiO2纳米颗粒，并测试了纳米TiO2对可见光的吸收和光催化分解能力。结果表明，所制备的TiO2纳米粒子具有较强的光吸收性能和良好的光催化分解能力，为其在环保领域中的应用提供了可能性。
五、展望
针对本次实验中所制备的纳米TiO2颗粒，在实际应用中可能需要结合其他材料进行协同作用，提高其催化效果。此外，在纳米TiO2的制备过程中，还需要进一步探索适宜的制备条件，以提高制备效率和提高催化效果。