铟改性纳米二氧化钛的制备及其光催化性能研究的开题报告.docx

铟改性纳米二氧化钛的制备及其光催化性能研究的开题报告
一、选题背景
纳米二氧化钛作为一种重要的光催化材料，在环境污染治理、清洁能源等方面拥有广泛的应用前景。然而，传统二氧化钛因其电子传输和缺陷状态等方面的缺陷限制了其光催化活性。铟作为一种d10电子结构的金属元素，具有优异的空穴抑制和光生电子传输性能，相比其他金属元素改性后的铟改性纳米二氧化钛在光催化方面显示出更好的性能。因此，研究铟改性纳米二氧化钛的制备及其光催化性能对于探究其光催化机制和完善其应用具有重要意义。
二、研究目的
本研究的目的是利用水热合成法制备铟改性纳米二氧化钛，并对其形貌、结构和光催化性能进行研究，探究铟改性纳米二氧化钛光催化机理及其应用前景。
三、研究内容和方法
1.制备铟改性纳米二氧化钛样品
采用水热法制备铟改性纳米二氧化钛样品，通过控制前驱物的摩尔比、反应温度、pH值等条件实现对样品形貌和结构的调控。
2.表征样品的形貌和结构
利用场发射扫描电子显微镜（SEM）观察样品形貌特征；利用X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）分析其晶体结构和晶体尺寸等信息；利用紫外-可见漫反射光谱（UV-VisDRS）研究其光学性质。
3.测试样品的光催化性能
利用可见光光源，采用甲基橙（MO）降解实验研究样品的光催化性能。通过调整不同操作参数，如催化剂浓度、光照强度、溶液pH值等探究其光催化活性的影响因素。并通过光电流谱（PEC）等方法考察光生电子转移行为，为探究光催化机理提供理论依据。
四、预期结果
预计本研究将成功制备铟改性纳米二氧化钛的样品，并对其形貌、结构和光催化性能进行全面的表征和评估。预计铟改性纳米二氧化钛样品在可见光下将表现出极佳的光催化活性，具有较好的应用前景。同时，本研究将探究铟改性纳米二氧化钛的光催化机理，为提高其催化性能和解释其光催化行为提供理论支撑。