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
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
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