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纳米ZnO及BGZnO复合材料的制备及其光催化性能的开题报告
一、研究背景
随着经济的发展和人口的增加，环境污染问题越来越严重。其中，水污染是影响人类健康的重要因素之一，因此，研究水污染治理技术具有重要意义。光催化技术是一种有效处理水污染的方法，已成为环境科学领域的研究热点。
有研究表明，纳米氧化锌（ZnO）具有很好的光催化性能，可以在紫外光照射下将有机污染物降解为无害物质。然而，纳米ZnO对可见光的利用率较低，限制了其在光催化方面的应用。因此，研究如何提高纳米ZnO的光催化性能是非常必要的。
一种提高纳米ZnO光催化性能的方法是将其与其他材料复合。本研究将研究纳米ZnO和BGZnO复合材料的制备及其光催化性能，探究BGZnO复合材料是否能提高纳米ZnO的光催化性能，为水污染治理提供技术支持。
二、研究目的
本研究的目的是：
1.制备纳米ZnO及BGZnO复合材料；
2.研究不同比例的BGZnO对纳米ZnO光催化性能的影响；
3.探究纳米ZnO和BGZnO复合材料的光催化机理。
三、研究方法
1.实验材料
实验使用的材料包括：Zn(NO3)2•6H2O、NaOH、Na2CO3、ethyleneglycol、β-Ga2O3和乙醛等。
2.实验步骤
2.1制备纳米ZnO
将0.5mol/L的Zn(NO3)2•6H2O溶液和2mol/L的NaOH溶液按照1:2的配比加入3倍水量的乙二醇中，搅拌溶解。随后，将溶液转移到容积为50mL的Teflon釜中，置于高压加热釜内，在200℃、20hPa条件下反应6h，得到纳米ZnO粉末。
2.2制备BGZnO复合材料
将纳米ZnO粉末和β-Ga2O3按照不同比例混合，待均匀后，将混合物放入氮气保护下的石英管中，在温度为800℃下在空气中加热3h，得到BGZnO复合材料。
2.3光催化实验
将制备好的样品放入贯光式反应器中，在紫外光或可见光照射下，使用乙醛作为模板污染物，监测其降解率并计算光催化反应速率常数。
四、预期成果
通过本研究，我们预期得到以下成果：
1.制备了纳米ZnO及BGZnO复合材料，为进一步研究提供了实验基础；
2.探究了不同比例的BGZnO对纳米ZnO光催化性能的影响，得到了对比性数据，为选择合适的复合比例提供了参考；
3.通过研究纳米ZnO和BGZnO复合材料的光催化机理，进一步理解了其光催化性能的影响因素。
五、结论
本研究将探究纳米ZnO和BGZnO复合材料的制备及其光催化性能。我们希望通过该研究为进一步提高光催化技术的应用性能、探索更多可行的环境污染治理方法、保护生态环境等方面作贡献。