TiO2和LiNbO3低指数面光催化性能研究的开题报告

TiO2和LiNbO3低指数面光催化性能研究的开题报
告
题目：TiO2和LiNbO3低指数面光催化性能研究
背景：
随着环境污染问题的愈发严重，光催化技术作为一种新的治理污染
的方法备受关注。

其中，TiO2是最常用的光催化剂之一，因为其具有良
好的光催化性能和化学稳定性。

但是，TiO2纳米粒子的光响应范围仅局
限于紫外线区域，其应用受到了很大的限制。

因此，探索具有良好光催
化性能并且响应光波长范围更广的催化剂具有重要的意义。

LiNbO3是一种非常有前途的光催化剂，它具有自带的电极场和非线性光学性质，可吸收高波长光线并进行电荷分离，因此可以提高催化剂
响应范围并增强光催化性能。

此外，LiNbO3在光催化反应中不仅可以作
为催化剂，还可以作为载体材料来提高催化剂的稳定性和重复利用性。

因此，探究TiO2和LiNbO3在光催化反应中的机制、影响因素和优
化方法等问题具有重要的理论和实际意义。

本研究将着重从低指数面的
角度来研究TiO2和LiNbO3的光催化性能，分析其影响因素和优化方法。

研究内容：
1. TiO2和LiNbO3低指数面结构的制备和表征
通过不同的制备方法制备TiO2和LiNbO3的低指数面结构，并利用
X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段进行表征和研究。

2. TiO2和LiNbO3低指数面的光催化性能评价
通过紫外可见光谱仪、荧光光谱仪等实验手段对低指数面结构的
TiO2和LiNbO3进行光学性能评价，同时研究不同的光照条件、光照时间、温度等因素对其光催化活性的影响，并探究催化反应机制。

3. TiO2和LiNbO3低指数面结构的优化
针对影响TiO2和LiNbO3低指数面结构光催化性能的因素，探讨不
同的优化方法，如配合其他催化剂、改变光照条件等，以提高催化剂的
光催化性能。

预期结果：
通过本研究，预期获得以下结果：
1.成功制备TiO2和LiNbO3低指数面结构，实现对其结构和性能的
表征和研究。

2.深入研究TiO2和LiNbO3低指数面结构的光催化性能、影响因素、机制等问题。

3.通过优化方法提高TiO2和LiNbO3低指数面结构的光催化性能。

4.为进一步应用TiO2和LiNbO3低指数面结构在环境污染治理领域
中提供理论和实践基础。

参考文献：
1. Chen, X., & Mao, S. S. (2007). Titanium dioxide nanomaterials: synthesis, properties, modifications, and applications. Chemical reviews, 107(7), 2891-2959.
2. Li, Y., Yang, W., Li, F., & Liu, J. (2011). Synthesis and photocatalytic activity of LiNbO3 nanoparticles with nonstoichiometric composition. Journal of Nanoparticle Research, 13(11), 5803-5810.
3. Fan, X., Li, K., Huang, X., Li, X., Zong, R., & Zhu, Y. (2011). Photocatalysis of LiNbO3 and Co3O4/LiNbO3 nanosheets. Chemical Communications, 47(43), 11836-11838.。