竹炭负载氟掺杂纳米氧化钛开题报告
氧化锌 氧化钛纳米复合材料的制备及光催化性能的研究 开题报告
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开题报告填表说明
1.开题报告是毕业设计(论文)过程规范管理的重要环节,是培养学生严谨务实工作作风的重要手段,是学生进行毕业设计(论文)的工作方案,是学生进行毕业设计(论文)工作的依据。
2.学生选定毕业设计(论文)题目后,与指导教师进行充分讨论协商,对题意进行较为深入的了解,基本确定工作过程思路,并根据课题要求查阅、收集文献资料,进行毕业实习(社会调查、现场考察、实验室试验等),在此基础上进行开题报告。
3.课题的目的意义,应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。
4.文献综述是开题报告的重要组成部分,是在广泛查阅国内外有关文献资料后,对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述,并提出自己对一些问题的看法。
5.研究的内容,要具体写出在哪些方面开展研究,要突出重点,实事求是,所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。
6.在开始工作前,学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。
7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作,应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。
8.课题分阶段进度计划,应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等,以便于有计划地开展工作。
9.开题报告应在指导教师指导下进行填写,指导教师不能包办代替。
10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告,经系主任批准后方可进行下一步的研究(或设计)工作。
可见光响应非金属掺杂纳米二氧化钛的制备及性能研究的开题报告
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可见光响应非金属掺杂纳米二氧化钛的制备及性能研究的开题报告一、研究背景二氧化钛因其优异的光电学性质和化学稳定性被广泛应用于光催化、光电与光伏领域。
然而,由于其在可见光区吸收能力较弱,限制了其在可见光响应领域的应用,因此近年来,人们开始研究在可见光区内吸收的二氧化钛材料。
其中,掺杂是提高二氧化钛可见光响应的有效手段之一。
金属掺杂是目前研究较为广泛的一种方式,已在实验中取得了一定的成果。
如Zn、Co等金属掺杂的二氧化钛材料在可见光响应方面表现出良好的性能。
然而,金属掺杂的过程存在着一定的缺陷,如负载量难以控制等。
因此,探究其他掺杂方式具有重要意义,非金属掺杂成为现在研究的焦点之一。
二、研究内容本文将尝试通过溶胶-凝胶法合成一系列非金属掺杂的纳米二氧化钛材料,并研究它们的结构、光学性质和可见光响应能力。
具体来说,本文将从以下几个方面展开研究:1. 合成不同掺杂量的纳米二氧化钛材料并表征其结构。
2. 研究不同掺杂量对纳米二氧化钛材料光学性质的影响。
3. 考察不同掺杂量的纳米二氧化钛材料在可见光响应方面的性能,并通过光催化降解有机染料(如甲基橙)的实验评估其催化性能。
三、研究意义本研究的主要意义在于:1. 探究非金属掺杂在纳米二氧化钛可见光响应方面的应用,并丰富二氧化钛材料的掺杂研究。
2. 通过光催化降解染料等实验,评估非金属掺杂纳米二氧化钛催化性能,并为进一步开发环境治理等方面提供理论基础。
3. 本研究所探究的非金属掺杂纳米二氧化钛材料具备广泛应用的潜力,如可应用于水净化、光电器件等领域。
四、研究方法及步骤本研究将采用溶胶-凝胶法合成不同掺杂量的纳米二氧化钛材料,并通过X射线粉末衍射仪、扫描电镜、紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱等仪器对样品进行表征。
其中,实验步骤主要分为以下几个环节:1. 溶剂制备。
取得所需要的化学试剂,利用纯水和相对分子质量较小的乙醇作为溶剂,制备所需要的溶胶和凝胶。
2. 材料制备。
掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化性能研究的开题报告
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掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化性能研究的开题报告一、题目:掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化性能研究二、背景介绍:光催化技术是一种可以利用光能将氧化还原反应转化为化学反应的技术,它在环境污染治理、新能源开发等领域得到广泛应用。
纳米二氧化钛是一种光催化材料,其表面具有较高的光催化活性,可以在紫外光照射下分解有机物,具有较好的降解污染物和消除臭味的能力。
然而,纳米二氧化钛的光催化活性受到其表面缺陷、结晶度和能带结构等多种因素的影响,因此需要对其进行掺杂和修饰来提高其光催化性能。
三、研究目的:本次研究旨在通过掺杂不同元素,制备出多种掺杂纳米二氧化钛材料,并对其光催化活性进行比较,探究掺杂对纳米二氧化钛光催化性能的影响规律,以期提高纳米二氧化钛的光催化活性。
四、研究内容:1. 纳米二氧化钛的制备方法研究;2. 掺杂剂的选择和添加量的优化;3. 掺杂后纳米二氧化钛的结构和形态表征;4. 掺杂后纳米二氧化钛的光催化性能测试;5. 光催化机理研究。
五、研究意义:本次研究有助于提高纳米二氧化钛的光催化活性,有望在环境污染治理、新能源开发等方面得到广泛的应用。
同时,本研究对于掺杂二氧化钛光催化性能的提高规律有一定的启示作用。
六、研究方法:本次研究采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛,并通过半导体掺杂技术掺杂不同元素,制备多种掺杂纳米二氧化钛材料。
使用X射线衍射仪、扫描电镜等测试设备对其结构和形态进行表征,使用紫外-可见漫反射光谱和光电化学电池测试系统等测试设备对其光催化性能进行测试和评价。
七、预期成果:1. 制备纳米二氧化钛及其掺杂材料,确定最佳掺杂条件;2. 对不同掺杂材料进行性能测试比较,得出掺杂对光催化性能的影响规律;3. 探究光催化机理,为光催化材料的研究提供有价值的参考;4. 具有一定的应用价值和推广价值。
TiO2含氟聚合物纳米复合粒子的制备和性能研究的开题报告
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TiO2含氟聚合物纳米复合粒子的制备和性能研究的开题报告一、研究背景TiO2是一种重要的半导体材料,具有广泛的应用,包括太阳能电池、光触媒、电子器件和传感器等领域。
在这些应用中,提高TiO2的光催化活性是极其重要的。
近年来,通过将含氟聚合物与TiO2混合制备纳米复合粒子,可以显著提高TiO2的光催化活性。
这种纳米复合粒子可以在可见光范围内吸收光线,从而增加光催化反应的效率。
二、研究目的本研究旨在制备TiO2含氟聚合物纳米复合粒子,并研究其光催化性能。
具体目标包括:1.通过溶液法制备含氟聚合物纳米颗粒;2.将含氟聚合物纳米颗粒与TiO2混合,制备纳米复合粒子;3.对比纳米复合粒子和纯TiO2样品的光催化性能;4.探讨制备条件对纳米复合粒子的光催化性能的影响。
三、研究内容1.制备含氟聚合物纳米颗粒含氟聚合物纳米颗粒将以聚偏氟乙烯(PVDF)为例制备。
首先将PVDF分散于含有乙醇和水的混合溶液中,形成均相混合物。
然后使用旋转蒸发仪将其蒸发干燥,最终得到含氟聚合物纳米颗粒。
2.制备TiO2含氟聚合物纳米复合粒子将制备好的含氟聚合物纳米颗粒与TiO2进行混合,再利用球磨机进行球磨。
最终得到TiO2含氟聚合物纳米复合粒子。
3.测量纳米复合粒子的光催化性能通过紫外-可见光谱仪测量纳米复合粒子在可见光区间的吸收谱,并利用光催化反应器对纳米复合粒子和纯TiO2样品的光催化性能进行比较。
在实验过程中,通过改变制备条件(如混合比例、球磨时间等)来研究制备条件对纳米复合粒子光催化性能的影响。
四、研究意义本研究将探索一种新型的TiO2光催化剂——含氟聚合物纳米复合粒子,并研究制备条件对其光催化性能的影响。
这有助于开发更有效的光催化剂,并促进TiO2在太阳能电池、光触媒、电子器件以及环境污染处理等领域的应用。
竹炭负载纳米CdS掺杂TiO2光催化剂制备及光催化性能
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[ 中图分类号]0 8 72
[ 文献标 志码 ]A
[ 文章编号 ]10 — 9 6 2 1 )2 0 5 — 5 0 1 4 2 ( 02 0 — 0 5 0
Pr pa a in o S Na o r sa sDo d Ti 2S pp r e n e r to fCd n c y t l pe O u o t d o
t ieete prtr.T ea-y tei dsm l eecaat i db  ̄a ir t n( R , cnige c o cocp h df rn t ea e h s sn s e a pe w r hrc r e yX r dfa i X D) sann l t nmi soy e f m u h z s ez y fco er r
21 0 2年 6月
南昌航 空大学学报 ( 然科学版 ) 自
J RN NC NG HA OU ALOFNA HA NGK G I RST N U ON UNVE IY( AT RALS I N ES C E C )
d n 20 2 u 1
Vo 2 NO l 6 2
Ba bo a c a nd Ph0 0 a a y i o e te m o Ch r o la t c t l tc Pr p r is
Z A G Ja — u H N in— n j
(N nh n a gog U i r t,a cag Jag i 3 0 3 C i ) a ca gH nkn n e i N nh n ,i x 0 6 ,hn v sy n 3 a
vsbe r g o i l e in,t e a s r t n e g s o e C S n n e y tl o i gT O2s p o e n b mb o c ac a hh d t iil i h e in, i h b op i d e ft d a o r sasd p n i u p r d o a o h r o ls i e o vsb e l t go o h t g r
改性纳米二氧化钛光催化性能的研究的开题报告
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改性纳米二氧化钛光催化性能的研究的开题报告
一、研究背景
纳米二氧化钛光催化材料是一种具有广泛应用前景的新型材料,具有微小颗粒尺寸、高表面积和优异的光催化活性等特点,在环境污染控制、有机废水处理和太阳能光催化等方面具有重要的应用价值。
然而,现有研究表明,提高纳米二氧化钛的光催化性能并不是一项容易的任务,其高度还原性与缺陷使得其表面易于受到污染、氧化等影响,从而降低了其光催化性能。
通过对纳米二氧化钛进行改性,可以有效地提高其光催化性能,例如掺杂、包覆、修饰等方法。
二、研究内容
本研究将针对纳米二氧化钛表面进行改性的研究,具体研究内容包括以下几个方面:
1. 基于先前的文献综述,了解目前纳米二氧化钛光催化的研究进展以及改性方法和技术的最新情况;
2. 通过实验室合成和表征,制备掺杂、包覆、修饰等不同改性方式下的纳米二氧化钛样品;
3. 利用紫外–可见漫反射光谱、扫描电子显微镜、透射电镜、拉曼光谱等手段,对改性后的纳米二氧化钛样品进行表征;
4. 通过甲基橙等有机染料降解实验,考察不同改性方式下的纳米二氧化钛光催化性能,分析探究影响纳米二氧化钛光催化性能的因素;
5. 结合实验结果,分析改性方式及其对纳米二氧化钛光催化性能的影响机制。
三、研究意义
通过对纳米二氧化钛的改性研究,可以为环境污染控制和清洁能源等领域提供一种有效的材料应用,同时也对纳米材料的制备和应用研究提供了一种新的思路。
本研究还可以为探索更好的纳米二氧化钛光催化性能提供一些启发性的思路,为纳米材料的深入开发应用提供了一定的参考和指导。
《ZIF衍生多孔碳纳米纤维负载Pt及PtCo催化剂的制备及其氧还原性能研究》范文
![《ZIF衍生多孔碳纳米纤维负载Pt及PtCo催化剂的制备及其氧还原性能研究》范文](https://img.taocdn.com/s3/m/1b6f870e76232f60ddccda38376baf1ffc4fe334.png)
《ZIF衍生多孔碳纳米纤维负载Pt及PtCo催化剂的制备及其氧还原性能研究》篇一一、引言随着能源与环境问题的日益突出,对高效、环保的电催化材料需求愈发迫切。
在众多电催化材料中,基于金属有机骨架(MOFs)衍生而来的多孔碳纳米纤维负载贵金属及其合金催化剂,因其高比表面积、多孔结构以及良好的导电性等特性,在氧还原反应(ORR)中表现出优异的电催化性能。
本文以ZIF(沸石咪唑酯骨架)为前驱体,制备了多孔碳纳米纤维负载Pt及PtCo催化剂,并对其氧还原性能进行了深入研究。
二、材料制备1. 材料选择与前驱体制备选择ZIF作为前驱体,因其具有高比表面积、均匀的孔结构和良好的热稳定性。
通过将金属离子与咪唑类配体反应,合成得到ZIF前驱体。
2. 碳化与催化剂负载将ZIF前驱体进行碳化处理,得到多孔碳纳米纤维。
随后,通过浸渍法将Pt及PtCo合金纳米颗粒负载到碳纳米纤维上。
其中,PtCo合金的制备通过共沉淀法实现。
三、催化剂表征利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对制备的催化剂进行表征。
结果表明,催化剂具有较高的结晶度、均匀的孔结构和良好的分散性。
此外,通过能量散射X射线光谱(EDS)分析,证实了Pt及Co元素在催化剂中的成功负载。
四、氧还原性能研究1. 循环伏安法(CV)测试通过CV测试,研究了催化剂在碱性溶液中的氧还原性能。
结果表明,负载Pt及PtCo的催化剂具有较高的电化学活性面积和优异的氧还原催化活性。
其中,PtCo合金催化剂的氧还原性能优于单纯的Pt催化剂。
2. 旋转圆盘电极(RDE)测试利用RDE测试进一步评估了催化剂的氧还原动力学性能。
结果表明,负载催化剂的电极具有较低的氧还原过电位和较高的电子转移数,说明其具有良好的氧还原反应动力学性能。
此外,PtCo合金催化剂的氧还原反应动力学性能优于单纯的Pt催化剂。
五、结论本文以ZIF为前驱体,成功制备了多孔碳纳米纤维负载Pt及PtCo催化剂。
氟掺杂提高纳米二氧化钛光催化活性的研究进展
![氟掺杂提高纳米二氧化钛光催化活性的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/c50a365b3c1ec5da50e27008.png)
氟 掺 杂提 高纳 米 二 氧 化 钛 光催 化 活 性 的研 究 进展
李小红 , 郑旭 煦h , 殷钟 意 , 刘正 实
( 1 . 重 庆工 商大学 废 油资 源化 技术 与装备 教育 部工程 研究 中心 , 重庆
2 . 重 庆市渝 北 区环境 监测 站 , 重庆 4 0 1 1 2 0 )
中 图分 类 号 : 0 6 4 3 . 3 文献标志码 : A
Pr o g r e s s i n r e s e a r c h o n i m pr o v i ng ph o t o c a t a l y t i c a c t i v i t y
பைடு நூலகம்
o f na n o s c a l e t i t a n i u m d i o x i de b y d o p i ng lu f o r i n e
可见光响应和提高其量子效率成为研究的热点。氟掺杂不仅能够使 T i O : 具有可见光催化活性, 而且可提高
其紫外光催化活性。本文综述了氟掺杂 T i O 的制备 , 氟 掺杂提高 T i O : 光催 化活 性的机理 、 氟 与其他元 素共
掺杂 T i O :的研究进展 。 关键词 : 二 氧化钛 ; 氟掺杂 ; 光催化活性
w i d e b a n d g a p e n e r y, g l o w q u nt a u m e f i f c i e n c y . T h e r e f o r e , a g r e a t d e a l o f e f o r t h s a b e e n d e v o t e d t o i mp r o v i n g p h o t o e a t ly a t i c a c t i v i t y o f t i t a n i u m d i o x i d e, r e a l i z i n g v i s i b l e l i g h t r e s p o n s i v e n e s s a n d h i g h q u a n t u m e ic f i e n c y b y mo d i f y i n g Ti O2 . D o p i n g l f u o in r e c o u l d n o t
纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能的研究的开题报告
![纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能的研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/01dc6aeb32d4b14e852458fb770bf78a65293adf.png)
纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能的研究的开题报告一、研究背景随着城市化进程的加快以及人们对生态环境的日益关注,城市空气质量日益成为人们关心的问题。
其中,室内空气质量作为人们生活的重要组成部分之一,其质量直接关系到人们的身心健康。
目前,有机污染物是室内空气污染的主要来源之一。
而甲醛作为一种具有强烈刺激性的有机污染物,已经成为人们广泛关注的对象。
因此,如何有效去除室内甲醛成为了一个重要的研究方向。
纳米材料具有很强的光、电、磁等特性,因此在空气净化、水处理等领域中具有广泛的应用前景。
二氧化钛纳米材料作为一种重要的光催化材料,已经被广泛用于有机污染物的降解和空气净化领域。
然而,纳米二氧化钛的光催化性能受到其结构、尺寸、形态等诸多因素的影响,因此如何选择合适的光催化参数,提高其对室内甲醛的净化性能,是一个重要的研究方向。
二、研究目的本研究旨在探究纳米二氧化钛的光催化参数对甲醛的净化效果的影响,通过系统实验研究,探究纳米二氧化钛的形貌、浓度、温度等参数对甲醛的降解、消除和净化效果的影响,为纳米材料的应用提供参考。
三、研究内容和方法(1) 纳米二氧化钛的制备:采用一定的合成方法,制备出一定尺寸和形貌的纳米二氧化钛材料,并对其进行表征。
(2) 光催化实验:采用不同的光催化实验条件,对纳米二氧化钛的光催化性能进行评价。
调节纳米二氧化钛的形貌、浓度、温度等参数,研究其对甲醛降解效果的影响。
(3) 实验数据处理:对实验得到的不同参数下纳米二氧化钛的甲醛降解效果数据进行处理,分析不同参数对纳米二氧化钛光催化性能的影响,并确定最佳操作参数。
四、研究意义本研究将探究纳米二氧化钛的光催化参数对甲醛的净化效果的影响,为提高纳米材料在空气净化领域中的应用提供实验数据和理论基础。
同时,研究结果对提高室内空气质量,保障人们身心健康具有重要意义。
五、研究进度安排1. 学习理论知识,确定研究方向和内容:2周2. 纳米二氧化钛的制备、表征及光催化反应的实验设计:4周3. 光催化实验数据收集和处理:4周4. 实验结果分析、文章撰写和论文答辩准备:6周六、预期成果1. 美国化学协会期刊(ACS)上发表一篇高水平论文。
Teflon负载含氟催化剂的制备及应用研究的开题报告
![Teflon负载含氟催化剂的制备及应用研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/18da9ed4dc88d0d233d4b14e852458fb770b3823.png)
Teflon负载含氟催化剂的制备及应用研究的开题报告一、选题背景和意义Teflon是一种耐高温、不粘涂、防腐蚀的高分子材料,已广泛应用于化工、电子、医疗等领域。
Teflon的制备一般需要使用氟化剂辅助催化剂,其中含氟催化剂具有催化效率高、反应速度快等优点。
然而,含氟催化剂不仅生产成本高,而且对环境和人体健康有潜在危害。
因此,研究制备低成本、低污染的含氟催化剂,对于促进Teflon生产行业环境可持续发展具有重要意义。
二、研究内容和研究方法本研究拟制备一种新型含氟催化剂,研究其在Teflon制备中的应用。
具体研究内容如下:1. 合成含氟催化剂。
使用有机硅化合物与含氟化合物反应,制备出一种具有高活性的含氟催化剂。
2. 考察催化剂的物化性能。
通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振等分析手段,对催化剂的结构、组成等进行表征。
3. 研究催化剂在Teflon制备中的应用。
选取Teflon生产过程中的典型反应,考察所合成的含氟催化剂在其中的催化效果,评估其在Teflon生产过程中的应用前景。
本研究主要采用实验研究法,结合理论分析和数据处理,探究含氟催化剂的合成及其在Teflon制备中的应用。
三、预期研究结果本研究预期获得以下结果:1. 成功合成出一种新型的含氟催化剂,其制备工艺及结构被表征。
2. 探究催化剂在Teflon制备中的应用,证明该催化剂具有催化效率高、反应速度快等优点,可替代传统的含氟催化剂。
3. 提出低成本、低污染的含氟催化剂制备和应用方案,为Teflon制备行业的环境可持续发展提供技术支持。
四、研究的创新点1. 综合利用有机硅化合物和含氟化合物制备含氟催化剂。
2. 研究含氟催化剂在Teflon制备中的应用,丰富Teflon催化剂的种类,且可替代传统的含氟催化剂。
3. 提出低成本、低污染的含氟催化剂制备和应用方案,有助于推动Teflon制备行业的环境可持续发展。
Zn掺杂TiO2纳米薄膜的制备及其光学性能研究开题报告
![Zn掺杂TiO2纳米薄膜的制备及其光学性能研究开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/cc9eca7282c4bb4cf7ec4afe04a1b0717fd5b320.png)
Zn掺杂TiO2纳米薄膜的制备及其光学性能研究开题报告一、选题背景及意义随着人类社会对环境保护意识的不断提高,清洁能源的应用越来越重要。
太阳能是一种广泛的清洁能源资源,但其利用效率仍有待提高。
目前,研究人员将其目光投向了光催化材料,通过提高其光催化性能来提高太阳能利用效率。
TiO2是一种优秀的光催化材料,具有稳定、廉价等优点,但其光催化性能有限。
为了提高其性能,目前已经开始探索掺杂TiO2的方法。
Zn可以有效地提高TiO2的光催化性能,可促进电子-空穴对的分离和减少电荷重新组合,从而提高光催化活性。
而掺杂Zn的TiO2纳米薄膜具有较小的晶粒尺寸和较大的比表面积,这使得纳米薄膜在光反应中起到更加显著的作用。
因此,本研究将探究如何制备Zn掺杂TiO2纳米薄膜,并研究其光学性能,为太阳能光催化应用提供实验依据。
二、研究内容和方案1. 研究内容1)制备不同Zn含量的TiO2纳米薄膜;2)研究不同Zn含量对TiO2纳米薄膜的表面形貌、晶型结构和光学性能的影响;3)分析不同Zn含量的TiO2纳米薄膜的光催化性能。
2. 实验方案1)制备不同Zn含量的TiO2纳米薄膜:采用溶胶-凝胶法制备,掺杂Zn的量分别为0%、1%、3%、5%、7%、10%;2)研究不同Zn含量对TiO2纳米薄膜的表面形貌、晶型结构和光学性能的影响:采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等测试手段观察样品的表面形貌、晶型结构和光学性质;3)分析不同Zn含量的TiO2纳米薄膜的光催化性能:采用紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)测试纳米薄膜的吸收率,并测试纳米薄膜的光分解甲醛实验,验证不同Zn含量对纳米薄膜的光催化活性的影响。
三、预期成果1)制备了不同Zn含量的TiO2纳米薄膜;2)探究了不同Zn含量对TiO2纳米薄膜的表面形貌、晶型结构和光学性能的影响;3)分析了不同Zn含量的TiO2纳米薄膜的光催化性能,为太阳能光催化应用提供实验依据;4)撰写研究成果,并在相关学术期刊上发表论文。
纳米氧化钛促进光合碳同化作用的机制研究的开题报告
![纳米氧化钛促进光合碳同化作用的机制研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/512ae1ccf71fb7360b4c2e3f5727a5e9846a2776.png)
纳米氧化钛促进光合碳同化作用的机制研究的开题报告
一、研究背景
光合作用是植物生长发育的基础,其产生的有机物质为所有动植物生物体提供能量和营养物质,对维持生态平衡有着重要作用。
纳米材料作为一种新型材料,在环境
治理、新能源材料、生物医学等领域都表现出良好的应用前景。
本课题研究重点在于
探究纳米氧化钛如何促进植物光合作用,为提高光合作用效率、促进作物生产提供技
术支撑。
二、研究内容
1. 纳米氧化钛的制备及表征
根据纳米氧化钛促进光合作用的机制,选择制备合适的纳米氧化钛,并通过SEM、TEM、XRD等技术手段进行表征。
2. 光合碳同化作用及其影响因素的研究
采用射线测量、光合速率测量、气体交换测定等方法,研究纳米氧化钛对植物光合作用的影响,探究光合速率、CO2浓度、光照强度等因素对纳米氧化钛促进光合作
用的影响。
3. 机理分析
结合实验数据,探究纳米氧化钛促进光合作用的机理,针对机理进行探究和分析。
三、研究意义
该研究可为探索纳米材料在农业生产中的应用提供新方向,促进农业高效、可持续发展,为构建生态文明做出贡献。
掺杂氧化钛纳米线阵列制备工艺优化及其可见光催化性能的开题报告
![掺杂氧化钛纳米线阵列制备工艺优化及其可见光催化性能的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/95cb2ad75ff7ba0d4a7302768e9951e79b8969c0.png)
掺杂氧化钛纳米线阵列制备工艺优化及其可见光催化性能的开题报告一、研究背景及意义近年来,随着环境污染问题的日益严重,研究环境净化技术已成为一个热点领域。
其中,光催化技术因其高效、可持续、环保等优点备受关注。
其中,掺杂氧化钛纳米线阵列作为一种新型的催化材料,具有许多优越性能,如高比表面积、可调节能隙、优异的可见光响应等,因此在可见光催化降解有机污染物方面有着广泛的应用前景。
当前,掺杂氧化钛纳米线阵列的制备方法主要有水热法、电化学法、溶胶-凝胶法、气相沉积法等,但这些方法均存在工艺复杂、能源浪费、设备投资大等缺点。
因此,如何优化掺杂氧化钛纳米线阵列的制备方法,并提高其可见光催化性能,成为了当前的研究热点。
二、研究目的本研究旨在优化掺杂氧化钛纳米线阵列的制备工艺,提高其可见光催化性能,为可见光催化降解有机污染物提供一种新型的催化材料和技术方案。
三、研究内容及方法1.掺杂氧化钛纳米线阵列的制备工艺优化采用水热法制备掺杂氧化钛纳米线阵列,通过正交设计考察反应温度、反应时间、反应液体积等因素对制备产品的影响,确定制备掺杂氧化钛纳米线阵列的最优条件。
2.掺杂氧化钛纳米线阵列的表征通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等技术对制备的掺杂氧化钛纳米线阵列进行表征,得到其形貌、晶体结构特征等信息。
3.掺杂氧化钛纳米线阵列的可见光催化性能测试采用可见光催化降解罗丹明B(RhB)染料的方法测试掺杂氧化钛纳米线阵列的可见光催化性能,并对其催化机理进行探究。
四、研究预期结果本研究预计通过正交实验优化掺杂氧化钛纳米线阵列的制备工艺,并得到制备的掺杂氧化钛纳米线阵列的形貌、结构特征等信息。
同时,本研究还预计能够开展掺杂氧化钛纳米线阵列的可见光催化性能测试,得到其催化机理,为掺杂氧化钛纳米线阵列在可见光催化降解有机污染物方面的应用提供理论和实验依据。
纳米二氧化钛光催化材料的合成及其改性研究的开题报告
![纳米二氧化钛光催化材料的合成及其改性研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/4ef5e2ccf71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a273d.png)
纳米二氧化钛光催化材料的合成及其改性研究的开题报告一、研究背景及意义近年来,环境污染问题日益严重,为了减少人类对环境的破坏和改善环境质量,人们开始寻找一些新型环保材料和技术。
纳米二氧化钛光催化材料因其优异的光催化性能和广泛的应用前景,成为了当前研究的热点之一。
本研究旨在通过合成纳米二氧化钛光催化材料,并对其进行改性研究,探究其在可见光区的光催化性能以及相关机理,并为其在环境治理以及能源利用等领域的应用提供理论基础和实验支持。
二、研究内容及方案1. 合成纳米二氧化钛光催化材料采用水热法对不同结构类型的纳米二氧化钛进行合成,并进行表征和对比;通过改变反应条件和掺杂探究对其光催化性能的影响。
2. 对纳米二氧化钛进行改性研究包括:①掺杂不同的金属离子;②表面修饰,如改变表面电荷;③纳米结构控制,如调整晶格尺寸。
研究纳米二氧化钛表面的化学反应、吸附等特性的变化,并探究其对光催化过程的影响。
3. 探究纳米二氧化钛的光催化性能及机理通过考察催化剂对可见光的吸收能力以及最大催化活性的波长等参数,研究催化剂在可见光区的光催化活性,并对激发态和反应机理进行分析和探讨。
三、预期目标和意义预期目标:①合成出具有高催化活性和稳定性的纳米二氧化钛光催化材料;②探究纳米二氧化钛的光催化机理,并通过改性研究,进一步提高其催化性能;③为其在环境治理、能源利用等领域的应用提供理论基础和实验支持。
意义:本研究的意义在于为环境治理提供新的解决方案和技术支持,同时也为能源利用和转化提供新的材料和技术手段。
此外,通过本项目的开展,还能够推动我国在纳米材料制备及其应用等领域的发展,拓宽和提高我国在该领域的研究水平和技术能力。
纳米二氧化钛复合物的制备及其光催化性质研究的开题报告
![纳米二氧化钛复合物的制备及其光催化性质研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/e76ac8c7900ef12d2af90242a8956bec0875a573.png)
纳米二氧化钛复合物的制备及其光催化性质研究的开题报
告
一、研究背景及意义
纳米二氧化钛(TiO2)因其良好的化学及物理特性,如高度稳定性、非常亲水性、高比表面积、良好的光催化性能等受到了广泛的关注。
纳米二氧化钛在环境污染控制、水处理、光催化材料等领域得到了广泛的应用。
然而,单一纳米二氧化钛的光催化作用还不够高效,因此需要对其进行改进。
复合纳米二氧化钛能够综合多种材料的优点,从而提高对光的吸收和利用,提高光催化
性能。
近年来,复合纳米二氧化钛的制备及其光催化性能研究受到了广泛关注。
二、研究内容
本研究将采用溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛及其复合物,通过透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)等手段进行表征。
同时,采用多种光谱
技术评价复合纳米二氧化钛的光催化性能,包括紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光
光谱、拉曼光谱等。
通过对复合纳米二氧化钛的光催化性能进行研究,探究复合纳米
二氧化钛的光催化反应机理及其调控方法。
三、研究意义
本研究旨在通过制备不同类型的复合纳米二氧化钛,并充分评价其光催化性能,从而探究复合纳米二氧化钛的光催化反应机理及其调控方法,以实现高效、低成本的
环境污染治理和新型光催化材料的开发。
水解水热体系制备掺氮纳米氧化钛的研究的开题报告
![水解水热体系制备掺氮纳米氧化钛的研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/f63f010ceffdc8d376eeaeaad1f34693daef1002.png)
水解水热体系制备掺氮纳米氧化钛的研究的开题报告一、研究背景氧化钛是一种重要的半导体材料,具有良好的光催化性能和光电化学性能,广泛应用于污染物降解、光电转换、无机光催化等领域。
近年来,掺杂元素的氧化钛材料也备受关注,特别是掺氮氧化钛材料的研究。
因为氮元素能够引入氧化钛的晶格中,改变其电子结构,提高其光催化性能和光电化学性能,使得掺氮纳米氧化钛材料在污染物降解、光催化水裂解等领域具有广泛的应用前景。
水解水热方法制备掺氮纳米氧化钛材料具有制备简单、成本低、反应条件温和等优点,因此被广泛应用于材料合成中。
尽管这一方法已经被证明是有效的,但还需要进一步研究材料的制备过程、结构和性能之间的关系,以及优化材料制备条件,提高材料的光催化性能。
二、研究目的本研究旨在利用水解水热方法制备掺氮纳米氧化钛材料,并探究氮掺杂对氧化钛光催化性能和光电化学性能的影响。
具体的研究目标包括:1. 优化水解水热制备条件,制备出掺氮纳米氧化钛材料;2. 分析材料的形貌、结构和组成特征,确定掺氮纳米氧化钛的物理性质;3. 研究掺氮对氧化钛光催化性能和光电化学性能的影响;4. 探究掺氮纳米氧化钛材料在污染物降解和光催化水裂解等领域的应用前景。
三、研究方法本研究采用水解水热法制备掺氮纳米氧化钛材料。
在此过程中,尿素被用作氮源,水解水热反应在高温和高压下进行。
通过调整反应条件(如反应温度、反应时间、原料比例等),优化材料合成条件。
合成的材料将通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征方法对其形貌、结构和物理特性进行表征,以证实材料能够达到所需目标。
材料的光催化性能和光电化学性能测试将采用常见的分光光度计、电化学工作站等实验设备,测试材料在紫外光、可见光照射下的光催化活性和光电化学活性,并量化氮掺杂对材料的影响。
四、研究意义和预期成果本研究将为开发掺氮纳米氧化钛材料提供新的制备方法和应用前景。
新型纳米二氧化钛光催化材料的合成及反应研究的开题报告
![新型纳米二氧化钛光催化材料的合成及反应研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/1080ce8f64ce0508763231126edb6f1afe007163.png)
新型纳米二氧化钛光催化材料的合成及反应研究的开题报告一、背景与研究意义纳米材料自问世以来,因其独特的物性及应用性质,引起了广泛关注和研究。
其中,纳米二氧化钛 (TiO2) 是近年来研究最为广泛的一种纳米材料,因其良好的光催化性能及广泛的应用前景而备受瞩目。
但传统的 TiO2 光催化材料存在一些不足,如能量利用率低、光吸收能力差、易受到环境中杂质污染等,这些问题都制约了其在实际应用中的发展。
针对以上问题,研究人员们从纳米材料的制备方法、表面改性、结构调控等方面进行深入研究,努力寻求提高 TiO2 光催化性能的方法。
其中,利用纳米二氧化钛制备新型纳米二氧化钛光催化材料,在金属催化剂的辅助下,可形成一些新型的纳米结构,例如纳米带、纳米塔、纳米球等,这些结构的形成能够显著提高纳米二氧化钛的光催化性能。
因此,本研究旨在通过金属催化剂的辅助,合成新型纳米二氧化钛光催化材料,探究其在光催化反应中的反应特性,为纳米二氧化钛的应用提供更好的选择。
二、研究内容与方法本研究的主要内容是利用化学合成法合成新型纳米二氧化钛光催化材料,通过不同的合成方法、合成条件及掺杂金属的种类和含量等因素,制备多种不同结构的纳米二氧化钛光催化材料,并对其形貌、结构进行表征分析。
同时,本研究还将开展相关的光催化反应,如罗丹明 B (RhB) 的降解、甲醛的氧化等,对不同结构的纳米二氧化钛光催化材料进行比较研究,探究其在光催化反应中的反应活性、稳定性、选择性等性能,并对其光催化反应机理进行深入分析。
三、预期成果及意义预计本研究将合成出多种形貌、结构不同的新型纳米二氧化钛光催化材料,并对其性能进行全面研究和比较分析,探究纳米材料结构调控对 TiO2 光催化性能的影响规律,为开发高性能的 TiO2 光催化材料提供新思路。
本研究的成果有望为纳米二氧化钛的应用提供更好的选择,推动该领域的发展,对于解决当前环境污染问题和绿色能源问题具有重要意义。
静电纺丝技术制备稀土掺杂二氧化钛纳米带与光催化性能研究的开题报告
![静电纺丝技术制备稀土掺杂二氧化钛纳米带与光催化性能研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/acaa82d5e109581b6bd97f19227916888586b97c.png)
静电纺丝技术制备稀土掺杂二氧化钛纳米带与光催化性能研究的开题报告一、研究背景与意义随着环境污染日益加重,人们对于环境保护和清洁生产的需求也越来越迫切。
因此,开发一种高效、环保的光催化材料成为当前研究的热点之一。
其中,纳米二氧化钛是目前应用最为广泛的光催化材料之一,但其光催化活性受制于其带隙宽度和光生电子-空穴对的复合速率等因素。
通过稀土元素的掺杂,可以改善纳米二氧化钛的光催化性能。
静电纺丝技术是一种简便、高效的纳米纤维制备技术,可以制备出具有良好结晶性和较大比表面积的纳米光催化材料。
因此,本研究拟采用静电纺丝技术制备稀土元素掺杂的二氧化钛纳米带,并研究其在光催化降解有机污染物方面的应用。
二、研究内容和方法1.制备稀土元素掺杂二氧化钛纳米带在本研究中,选用稀土元素(如钕、镧、铈等)作为掺杂元素,在静电纺丝过程中与二氧化钛纳米颗粒混合,制备稀土元素掺杂的二氧化钛纳米带。
调整混合比例,控制稀土元素的掺杂量,优化制备工艺,获得具有良好结晶性和较大比表面积的稀土掺杂二氧化钛纳米带。
2.研究稀土掺杂对二氧化钛光催化性能的影响采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和X射线光电子能谱等方法,研究稀土掺杂对二氧化钛的光学和表面化学性质的影响。
通过比较纯二氧化钛和稀土掺杂二氧化钛的光催化降解有机污染物的效果,分析稀土掺杂对二氧化钛光催化性能的改善作用,探究稀土掺杂机制。
三、预期成果和意义1.成功制备稀土掺杂二氧化钛纳米带。
2.研究稀土掺杂对二氧化钛光催化性能的影响,并得到明确的结论。
3.探究稀土掺杂机制,为光催化材料的研究和应用提供理论依据。
4.为环境保护和清洁生产提供一种高效、环保的光催化材料。
四、参考文献1. J.H. Lin, Z.S. Wu, Y.Q. Liu, et al. Cerium-doped titanium dioxide nanoparticles for the sensitive detection of heavy metals. Analyst, 2013; 138(16): 4745-4752.2. C. Huang, X. Zhuo, X. Shuai, et al. Self-doped Ti3+ active centers boosting 2D TiO2 nanosheets for photocatalytic NO removal. ACS Appl Mater Interfaces, 2018; 10(17): 14509-14517.3. X. Weimin, Z. Yuchao, S. Guohua, et al. Facile synthesis of boron-doped TiO2 nanoparticles with high visible-light-driven photocatalytic activity. Dalton Trans, 2014; 43(12): 4719-4727.。
二氧化钛纳米粒的制备及其性能的开题报告
![二氧化钛纳米粒的制备及其性能的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/a6309ac905a1b0717fd5360cba1aa81145318f45.png)
二氧化钛纳米粒的制备及其性能的开题报告
一、研究背景
二氧化钛(TiO2)是一种重要的氧化物材料,具有多种优良特性,如高光催化活性、独特的电学和光学性能等。
近年来,随着纳米技术的发展,制备纳米级二氧化钛
颗粒逐渐成为研究热点之一。
与传统的二氧化钛材料相比,纳米级二氧化钛粒子具有
更大比表面积和更高的反应活性,因此在光催化、防晒和染料敏化太阳能电池等领域
有广泛应用前景。
在制备纳米级二氧化钛粒子的过程中,一种有效的方法是采用溶胶凝胶法。
该方法具有制备工艺简单、化学纯度高等优点,能够调控粒径大小和晶体结构等结构性质,因此被广泛应用于纳米级二氧化钛的制备中。
二、研究内容
本文旨在通过溶胶凝胶法制备纳米级二氧化钛粒子,并研究其结构、形貌和光催化性能等方面的特性。
具体研究内容包括以下几个方面:
1. 制备纳米级二氧化钛粒子的工艺流程和条件控制;
2. 对制备的样品进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征分析,研究其晶体结构、形貌和粒径分布等结构性质;
3. 通过紫外-可见光谱仪对纳米级二氧化钛粒子进行光催化活性测试,观察其降
解甲基橙的反应行为;
4. 研究不同条件下制备纳米级二氧化钛粒子的光催化活性变化规律,探讨其影响因素。
三、研究意义
本研究将有助于深入了解纳米级二氧化钛粒子的结构特性和光催化性能,为其在光催化、防晒和染料敏化太阳能电池等领域的应用提供理论基础和实验依据。
此外,
通过研究制备工艺和条件对纳米级二氧化钛粒子光催化性能的影响,有助于优化制备
方法,提高纳米级二氧化钛粒子的光催化活性。
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部分 O2-可继续通过链式反应生成·OH。其反应如下所示:
h H 2O
_____
OH H O2
e O2 O2 H 2 HO 2 H 2O2 O2
_____ _____
_____
_____
HO 2
O2 H 2O2
OH OH O 2
长 沙 学 院
本科毕业论文开题报告
(2012 届)
ห้องสมุดไป่ตู้
系 专 学 生 姓 班
部: 业: 名: 级: 2
生物工程与环境科学系 应 杨 班 用 东 化 旭 学
学号 2008051201 职称 副教授
指导教师姓名:
方志薇
2012 年 2 月 29 日
题目:竹炭负载氟掺杂纳米 TiO2 光催化剂的研究 1. 结合课题任务情况,根据所查阅的文献资料,撰写 1000 字以上的文献综述。 一、背景 在 21 世纪,科学技术发展在造福人类的同时,人们滥用科技导致“全球问 题” 日益引起人们的关注。 其中环境问题中的水污染问题十分严重, 大量的无机、 有机污染物进入水体,不仅破坏水生生态系统,而且危害人体健康,造成水质性 缺水使人们工农业生产、生活受到影响。因此,控制水体污染,保护水资源,是 环境保护工作的重要任务, 开发一种新型的废水处理研究方法是人类现阶段迫切 需要的。 目前对于利用太阳能进行废水处理的研究,对于保护环境,实现可持续发展 具有重要的现实意义。 光催化降解水中有机污染物是一项新兴的水处理技术。近 年来,光催化技术被广泛用于空气净化、废水处理、化学防护等方面。这项新的 多相光催化污染治理技术因其能耗低,工艺简单,反应条件温和,可减少二次污 染等特点,在环境保护中日益受到人们的重视。纳米 TiO2 能有效地将废水中的 有机物降解为 C02、H20、P043-、N03-、卤素等无机小分子,达到安全无机化的目的, 化工废水、农药废水、表面活性剂、氟里昂、含油废水等都可以被纳米 TiO2 所 氧化降解。 TiO2 是一种重要的无机功能材料,具有优异的光学特性、光催化活性、热导 性能和化学稳定性等物理化学特性,广泛应用于催化剂、太阳能转换、传感器、 分解水制氢、介电材料、聚合物填料等。随着人们对 TiO2 研究的不断深入,其 应用也得到广泛拓展。但由于粉末状的纳米 TiO2 颗粒细微,水溶液中易于凝聚, 不易沉降,催化剂难以回收,活性成分损失大,不利于催化剂的再生和再利用, 而通过 TiO2 光催化剂的负载,则既可以解决其分离回收难的问题,又能克服悬 浮相催化剂稳定性差和容易中毒的缺点,是促进其广泛应用的有效途径。另一方 面,由于 TiO2 禁带宽度 Eg 较大:锐钛矿为 3.2 eV,金红石为 3.0 eV,这分别 相当于 387.5 nm 和 414 nm 波长光的能量。 二、纳米 TiO2 光催化机理[1] TiO2 的带隙能为 3.0eV~3.2eV,等同于波长为 387.5nm 光的能量。在水和 空气体系中,当能量超过氧化钛禁带宽度的光子照 TiO2 表面时,处于价带的电 子会被激发到导带上, 从而分别在价带和导带上产生活性较高的自由移动的光生 电子(e)和空穴(h+),达到纳米级分散的氧化钛,光激发产生的电子、空穴能够 很快从体内跃迁到表面。空穴是强氧化剂,可以将吸附在 TiO2 表面的 OH-和 H2O 氧化·OH;而导带电子则是强还原剂,被吸附在 TiO2 表面的溶解氧形成·O2-;
性能研究[J]. 功能材料与器件学报, 2006, 12: 187–191. WANG Weiwei, GUO Yu, ZHANG Xiwen, et al. J Funct Mater Devic (in Chinese), 2006, 12: 187–191. [15] 张秀华,周云龙,胡志彪,张著森,钟 玲《TiO2/竹炭复合材料处理废水中的罗丹明 B》龙岩学院,福建 龙岩 364012 [16] 李竹英, 韦顺文, 柴立元, 彭 兵,中南大学 冶金科学与工程学院, 《中南大学学报: 自然科学版》
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