TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能的研究的任务书.docx

TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能的研究的任务书
任务书
一、选题背景（200字）
TiO2纳米管阵列是一种具有广泛应用前景的纳米材料，其具有较大的比表面积、优异的光催化性能和电化学性能。目前，研究人员已经开展了许多关于制备TiO2纳米管阵列和研究其光催化性能的工作。然而，仍然存在一些挑战需要解决。因此，本研究旨在制备高质量的TiO2纳米管阵列，并研究其光催化性能，以进一步拓展其应用领域。
二、研究内容（400字）
1.制备高质量的TiO2纳米管阵列，包括选择适当的制备方法和控制合适的实验条件。首先，通过文献调研，了解常见的制备方法，如溶液法、电化学法和水热法等，并选择最适合本研究的制备方法。然后，进行实验设计，确定实验条件，包括反应温度、溶液浓度和反应时间等。
2.表征制备的TiO2纳米管阵列的形貌和结构特征。采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等表征手段，观察和分析TiO2纳米管阵列的表面形貌和内部结构特征，如管径、管长、间距和壁厚等。
3.研究TiO2纳米管阵列的光催化性能。通过紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、荧光光谱仪和光催化降解废水实验等手段，评估TiO2纳米管阵列对有机污染物的光催化降解性能，并研究其与粒径、晶相和表面缺陷等因素的关系。
三、研究方法和步骤（300字）
1.制备高质量的TiO2纳米管阵列。选择水热法作为制备方法，并确定水热温度、浓度和时间等关键实验条件。
2.表征制备的TiO2纳米管阵列的形貌和结构特征。使用SEM观察纳米管阵列的表面形貌，使用TEM观察纳米管阵列的内部结构特征。
3.研究TiO2纳米管阵列的光催化性能。通过紫外-可见分光光度计测量纳米管阵列的吸收光谱，使用荧光光谱仪研究其荧光性质，使用光催化降解废水实验评估其光催化性能。
四、预期结果（100字）
预计能够成功制备高质量的TiO2纳米管阵列，并获得其形貌、结构和光催化性能的相关数据。通过研究TiO2纳米管阵列与形貌、结构以及光催化性能之间的关系，预计能够深入了解其光催化机理，并为其在环境污染治理和能源开发等方面的应用提供理论基础和科学指导。
五、进度安排（100字）
1.第1-2个月：文献调研，了解TiO2纳米管阵列的制备方法和光催化性能研究现状；确定研究目标和方法。
2.第3-6个月：制备高质量的TiO2纳米管阵列，并进行形貌和结构特征的表征。
3.第7-10个月：进行TiO2纳米管阵列的光催化性能研究，并分析实验数据。
4.第11-12个月：撰写毕业论文，对研究结果进行总结和归纳。
六、参考文献（100字）
1.Liu,X.,Li,Q.,&Chen,G.(2016).InsituTEMobservationofthegrowthofanataseTiO2nanotubearraysbywater-basedsolutiondeposition.NanoscaleResearchLetters,11(1),295.
2.Zhang,H.,&Banfield,J.(2002).Transitionmetal(Fe,Ni,Pd,Pt,Cu,Ag,andCo)anataseTiO2nanocrystals: Roleofmetal−supportinteractionsinstabilization.JournalofPhysicalChemistryB,106(32),7773-7779.
3.Chen,X.,Mao,S.S.,&Mou,Z.(2011).Titaniumdioxidenanomaterials:synthesis,properties,modifications,andapplications.ChemicalReviews,107(7),2891-2959.