纳米金催化剂在可见光下降解氯苯开题报告
Fenton工艺降解六氯苯的性能及机理探讨的开题报告
UV/Fenton工艺降解六氯苯的性能及机理探讨的开题报告一、研究背景六氯苯（Hexachlorobenzene, HCB）是一种有机氯化合物，因为其高残留性和难降解性而成为一种被列为国际公约控制的有机污染物。
它既能通过大气传输进行远距离传播，又可通过沉积在土壤中，使得生物体引起毒性反应。
目前，世界各地均已制定出一系列的规定，对六氯苯的排放和利用进行了限制。
传统的治理方法如吸附法、生物法和化学氧化法等存在一定的不足之处。
随着技术的不断进步，光催化技术成为处理有机污染物的一个新的方向。
其中，UV/Fenton工艺以其较高的效率和较低的成本，成为一种值得研究的处理方法。
二、研究目的本研究旨在探讨UV/Fenton工艺降解六氯苯的性能和机理，并对其进行优化。
三、研究内容和方法1. 研究UV/Fenton工艺对六氯苯的降解效果。
2. 通过实验确定UV/Fenton工艺的最佳反应条件，包括H2O2浓度、Fe2+浓度、反应时间和pH值。
3. 探讨UV/Fenton工艺对六氯苯降解机理，包括·OH自由基的生成与作用、六氯苯分解产物的形成和迁移等方面。
4. 对影响UV/Fenton工艺处理六氯苯的因素进行分析，提出优化方案。
本研究将采用实验研究法，利用高效液相色谱法（HPLC）、质谱法（MS）和紫外-可见分光光度计（UV-VIS）等仪器进行实验数据的收集和分析。
四、预期研究结果本研究预计能够得出以下结论：1. UV/Fenton工艺可以有效降解六氯苯，降解效率较高。
2. 进行优化，还可以获得更好的降解效果。
3. UV/Fenton工艺利用·OH自由基对六氯苯进行反应，分解产物较为简单。
4. 影响UV/Fenton工艺降解六氯苯的因素主要包括反应时间、H2O2浓度和Fe2+浓度等。
五、结论本研究旨在探讨UV/Fenton工艺降解六氯苯的性能和机理，并对其进行优化。
研究结果可为有机污染物治理提供新思路，并为后续的研究提供基础。
《可见光响应型金属基纳米催化剂的制备及其在光催化放氢中的应用研究》范文
《可见光响应型金属基纳米催化剂的制备及其在光催化放氢中的应用研究》篇一摘要：本文针对可见光响应型金属基纳米催化剂的制备方法及其在光催化放氢中的应用进行了深入研究。
通过采用不同的合成策略，成功制备了具有优异可见光响应和光催化活性的金属基纳米催化剂。
实验结果表明，所制备的催化剂在光催化放氢领域展现出良好的应用前景。
本文首先介绍了可见光响应型催化剂的研究背景及意义，随后详细描述了催化剂的制备过程、表征方法以及在光催化放氢中的应用效果，最后对实验结果进行了讨论与展望。
一、引言随着能源危机和环境问题的日益严重，开发高效、环保的光催化技术成为当前研究的热点。
可见光响应型金属基纳米催化剂因其具有较高的光吸收效率和良好的光催化活性，在光催化领域具有广阔的应用前景。
本文旨在研究可见光响应型金属基纳米催化剂的制备方法及其在光催化放氢中的应用，以期为相关领域的研究提供有益的参考。
二、可见光响应型金属基纳米催化剂的制备1. 材料选择与合成策略本研究所选用的金属基材料包括银、铂等贵金属以及铜、铁等过渡金属。
通过采用共沉淀法、溶胶凝胶法、热解法等合成策略，成功制备了具有优异可见光响应和光催化活性的金属基纳米催化剂。
2. 制备过程具体制备过程包括前驱体的制备、催化剂的合成以及后处理等步骤。
通过控制反应条件，如温度、时间、浓度等，实现对催化剂的尺寸、形貌和结构的有效调控。
三、催化剂的表征通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、紫外可见光谱（UV-Vis）等表征手段，对所制备的可见光响应型金属基纳米催化剂的晶体结构、形貌、粒径及光学性质进行表征。
实验结果表明，所制备的催化剂具有较高的可见光吸收效率和良好的稳定性。
四、可见光响应型金属基纳米催化剂在光催化放氢中的应用将所制备的可见光响应型金属基纳米催化剂应用于光催化放氢反应中，通过实验研究了其在不同条件下的光催化性能。
实验结果表明，所制备的催化剂在可见光照射下，能够有效地分解水制取氢气，具有较高的产氢速率和良好的稳定性。
Pt基纳米催化剂的可控合成及其电催化性能研究的开题报告
Pt基纳米催化剂的可控合成及其电催化性能研究的开题报告1. 研究背景纳米催化剂是一种重要的催化材料，其晶粒尺寸在几纳米至几十纳米之间，具有高比表面积、较好的催化反应活性和选择性等特点。
金属Pt是一种常用的纳米催化剂材料，由于其良好的催化性能，被广泛应用于电化学反应、氧化还原反应和有机合成反应等领域。
目前，研究人员通过控制合成条件、添加助剂和改变载体性质等手段，制备出了各种形态和尺寸的Pt纳米催化剂，但纳米粒子的尺寸、形态和分散度等关键参数仍然存在难以控制的问题。
2. 研究目的本文旨在探究一种可控合成Pt基纳米催化剂的方法，并通过电催化性能研究，考察其催化性能和结构与性能之间的关系。
3. 研究内容3.1 可控合成Pt基纳米催化剂的制备和表征采用化学还原法或者溶胶-凝胶法等方法，制备不同形态和尺寸的Pt 基纳米催化剂，如球形、立方体、多面体等，并通过XRD、TEM、HRTEM和EDS等手段对其结构形貌和成分进行表征。
3.2 电催化性能研究采用循环伏安法、恒流充放电法和交流阻抗法等电化学测试技术，研究Pt基纳米催化剂在氧还原反应、甲醇氧化反应和电催化水裂解反应中的催化性能，并分析其催化机理和催化活性的影响因素。
4. 研究意义本研究可深入研究Pt基纳米催化剂的结构与性能之间的关系，探索Pt纳米催化剂制备的可控性，提高其催化反应活性和选择性，为催化领域的发展做出贡献，对于生物传感器、新能源开发等领域具有一定的应用价值。
5. 研究方法本研究采用化学还原法或溶胶-凝胶法制备Pt基纳米催化剂，利用XRD、TEM、HRTEM和EDS等技术对其结构与形貌进行表征。
电催化性能测试采用循环伏安法、恒流充放电法和交流阻抗法等电化学测试技术，探讨其催化机理和影响因素。
6. 预期结果通过本研究，预计可以实现Pt基纳米催化剂的可控合成，获得不同形态和尺寸的纳米粒子，进一步探究Pt纳米催化剂的催化性能和结构与性能之间的关系，获得更好的催化反应活性和选择性，为催化领域的发展做出新的贡献。
氯苯类有机污染物的辐射降解研究的开题报告
氯苯类有机污染物的辐射降解研究的开题报告
题目：氯苯类有机污染物的辐射降解研究
一、研究背景
氯苯类有机污染物是一类广泛存在于自然界和人类生产活动中的有机物，具有较强的毒性和持久性，对环境和人类健康造成了严重危害。
传统的化学和生物方法处理氯苯类有机污染物存在技术难度大、周期长、成本高等问题，因此需要寻求新的处理方法。
辐射降解技术是一种新兴的处理污染物的方法，具有高效、速度快、不需要添加其他化学品等优点。
因此，本研究旨在探究氯苯类有机污染物的辐射降解机理和影响因素，并建立一种高效的处理方法。
二、研究内容
1. 氯苯类有机污染物的性质和来源
2. 辐射降解技术的基本原理和特点
3. 不同辐射源对氯苯类有机污染物降解效果的影响研究
4. 不同物质对氯苯类有机污染物辐射降解效果的影响研究
5. 氯苯类有机污染物的辐射降解反应动力学分析
6. 氯苯类有机污染物辐射降解机理研究
三、研究方法
本研究主要采用实验室放射化学实验，通过调整辐射源种类、强度、曝光时间等实验条件，研究不同因素对氯苯类有机污染物降解效果的影响，并测定反应动力学参数，探究氯苯类有机污染物的辐射降解机理。
四、研究意义和预期结果
本研究将为氯苯类有机污染物的高效处理提供一种新的技术思路和方法，促进其在环境治理中的应用。
预期结果为：明确氯苯类有机污染物的辐射降解机理，建立辐射降解模型，发现影响氯苯类有机污染物降解效果的关键因素，为提高氯苯类有机污染物的处理效率提供科学依据。
TiO2纳米光催化剂的制备及其性能表征的开题报告
TiO2纳米光催化剂的制备及其性能表征的开题报告一、选题背景随着城市化进程的加速和人类生活水平的提高，环境污染问题日益突出。
其中，空气污染是一个长期困扰人们的问题，尤其是细颗粒物（PM2.5）造成的健康危害愈加明显。
因此研究高效、环保、低成本的空气净化技术成为当今重要的研究方向之一。
纳米光催化技术是目前较为先进的空气净化技术之一。
其中，钛白粉（TiO2）作为一种重要的光催化材料，具有价格低廉、化学稳定、无毒无害等优点，成为纳米光催化材料的重要代表之一。
但是，传统的TiO2微晶体材料的光催化性能较差，主要是由于低光捕获效率和表面缺陷导致的。
针对上述问题，纳米光催化技术被发展出来。
通过将TiO2微晶体控制在纳米尺度下制备出TiO2纳米光催化剂，其具有相对于TiO2微晶体材料更高的比表面积、更强的吸附能力和更快的光反应速率。
因此，纳米光催化技术可以利用光氧化和光还原反应来分解和转化有毒有害气体和溶解性污染物，从而实现空气净化的目的。
二、研究目的和意义本课题主要目的是制备TiO2纳米光催化剂，并对其光催化性能进行表征，为进一步研究空气净化提供一种新的思路和方法。
具体研究内容包括：1.以不同合成方法制备TiO2纳米光催化剂。
2.通过透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等手段对制备的TiO2纳米光催化剂进行形貌、结构、晶相等的表征。
3.利用偏光显微镜（PLM）、X光光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）等手段对制备的TiO2纳米光催化剂的光催化性能进行评价和表征。
通过研究TiO2纳米光催化剂制备和性能表征，将有助于探索新型高效空气净化技术，为环境保护和人类健康作出更多的贡献。
三、研究内容和方法3.1 研究内容（1）合成TiO2纳米光催化剂的不同方法的比较研究（2）对制备的TiO2纳米光催化剂进行形貌、结构、晶相等的表征（3）对制备的TiO2纳米光催化剂的光催化性能进行评价和表征3.2 研究方法（1）制备TiO2纳米光催化剂同时采用水热法、气相法和氧化钛溶胶凝胶法等不同方法制备TiO2纳米光催化剂，根据不同制备条件比较不同方法的差异。
可见光响应型光催化剂的制备及其性能的研究的开题报告
可见光响应型光催化剂的制备及其性能的研究的开题报告
1.研究背景及意义
光催化技术是一种应用广泛的绿色环保技术，可以应用于水处理、废气治理、污染物降解等许多领域。
可见光响应型光催化剂是一种新型的光催化剂，具有高效率、
低成本、易制备等优点，已经被广泛研究和应用。
本研究旨在制备一种高效的可见光响应型光催化剂，并研究其结构、光催化性能、稳定性等方面的特性。
通过深入了解其性能，在实际应用中可以提高光催化技术的效率，同时促进环境保护和可持续发展。
2.研究内容及方法
本研究将通过以下方法进行：
（1）制备可见光响应型光催化剂：选用适当的前驱体、外加剂、还原剂等，采
用水热法、共沉淀法等方法制备可见光响应型光催化剂。
（2）表征光催化剂的结构：采用XRD、SEM、TEM等技术对光催化剂进行表征，分析其晶体结构、形貌等特性。
（3）研究光催化剂的性能：采用光催化反应器进行光催化实验，研究光催化剂
的吸附性能、光谱性质、光催化性能等方面特性。
（4）优化制备工艺并提高催化效率：根据上述结果进行催化剂性能的优化，以
提高催化效率、稳定性和实际应用的可行性。
3.研究预期结果
本研究预计可以制备出一种高效的可见光响应型光催化剂，该光催化剂具有较好的稳定性和催化效率，在污染物降解、环境污染控制等方面具有潜在应用价值。
同时，该研究也将进一步深化对光催化机理和催化效应的理解，为光催化技术的进一步发展
提供有力支持。
纳米金催化剂低温催化甲醛氧化的研究的开题报告
纳米金催化剂低温催化甲醛氧化的研究的开题报告一、选题背景及意义甲醛是一种常见的有机物质，广泛应用于日常生活中的木材浸渍、装饰、粘合剂等领域。
然而，长期暴露在高浓度的甲醛环境中会对人体健康造成危害，例如引起皮肤炎症、呼吸系统疾病以及导致癌症等。
因此，如何有效地降低甲醛的浓度具有重要意义。
目前，传统的甲醛处理技术主要包括吸附、化学反应、光催化等方式，这些方法基本上都是在高温高压下进行的。
然而，这些方法不仅需要高昂的能源成本，而且会降低反应装置的使用寿命，使得处理甲醛的装置成本高昂且难以推广应用。
纳米金催化剂低温催化甲醛氧化技术是目前最具前景的处理甲醛技术之一，该技术可以在较低温度下（150℃-180℃）有效地降解甲醛，且具有能耗低、催化剂寿命长、反应速率快等特点。
因此，开展纳米金催化剂低温催化甲醛氧化的研究具有重要意义。
二、研究内容和方法本研究旨在探究纳米金催化剂低温催化甲醛氧化的适用条件和催化机理，以此为基础进一步提高该技术的处理效率和降低催化剂成本。
具体研究内容如下：1. 合成纳米金催化剂：通过化学还原法制备纳米金颗粒，并使用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）等技术对催化剂进行表征。
2. 研究纳米金催化剂低温催化甲醛氧化效果：利用流动反应器对不同温度、不同甲醛浓度下的反应进行研究，以此确定最佳反应条件。
3. 探究催化机理：通过对纳米金催化剂的成分和结构进行分析，探究其对甲醛氧化反应的催化机理。
4. 提高催化剂稳定性：通过添加掺杂元素、合成复合催化剂等方式提高纳米金催化剂的稳定性和催化效率。
三、预期成果本研究主要预计达到以下几个方面的成果：1. 合成得到优质的纳米金催化剂，具有较高的催化活性和稳定性。
2. 确定出最佳的反应条件，提高低温催化甲醛氧化的效率。
3. 探究纳米金催化剂的催化机理，为进一步提高催化剂的稳定性和催化效率提供理论基础。
4. 提出预测性模型以及未来发展的方向和建议。
四、参考文献1. Tomal, A. (2015). Innovative technologies for the removal of volatile organic compounds from industrial effluents. Journal of Environmental Management, v.161, p. 321-330.2. Shi, Q., Tong, Y. (2016). A review of materials, performance and modeling for catalytic removal of volatile organic compounds. Environmental Science and Technology, v. 50, p. 7290-7307.3. Zhai, Y., Shi, Q., Liao, Y. (2017). Recent advances in catalysts and catalytic technologies for VOCs removal: A review. Frontiers of Environmental Science & Engineering, v. 11, p. 1-23.。
金纳米粒子的光散射的开题报告范文样本
金纳米粒子的光散射的开题报告范文样本前言一维金纳米粒子因其量子尺寸光学性质而越来越受到人们的关注3，其在化学和物理学上潜在应用前景促进了许多领域，如传感技术、微电子和光学设备的发展。
纳米粒子的光学性质与纳米粒子的形貌有着直接的关系，人们花费了大量时间用来合成不同形状的纳米粒子，并研究制备过程中的晶种生长机理。
金纳米粒子也可以通过表面不同的功能团来进行组装，研究金纳米粒子的性质及应用。
使用不同形貌的金或银纳米粒子可以产生表面拉曼增强效应（SERS）已有众多报道"。
许多理论预言了SERS 与粗糙金属表面的几何形貌有关，尽管在粗糙电极或金属蒸汽沉积基底表面形态差异性不可避免。
但是胶体粒子（球形和类球形)相对来说形态比较均一,有利于模拟理论模型以及研究SERS增强的机理。
有关金纳米粒子的SERS已有大量报道，但是其它形貌的金纳米粒子的SERS 研究报道很少l5。
表面增强拉曼效应来自于电场增强（EM）和化学增强(CHEM)机理。
特殊形状金纳米粒子的合成为SERS 研究提供了更多机会。
本文中采用相对简单的方法在水溶液中合成了不同形貌的金纳米粒子包括∶角形(NTs)、棒形(NRs)、球形(NSs)、链状(NCs)和多形态(MNs)，用透射电镜对其形貌进行表征，研究了不同形貌金纳米粒子的共振散射光谱（RLS）和SERS光谱，提供了有关金纳米粒子的基础研究。
1实验部分1.1仪器仪器:Tecnai G-20 s-TWIN透射电镜(TEM);RFS 10O/S拉曼光谱仪;RF-5301PC荧光光谱仪:UV-2450紫外可见分光光度计。
1.2不同形貌的金纳米粒子的制备金纳米球的制备:参照Frens的合成方法制备直径为13 nm的球形金纳米粒子6%。
具体步骤如下:向锥形瓶中加入20 mL HAuCL(1 mM)，开始搅拌，将溶液加热到100 ℃，然后加入2 mL柠檬酸三钠（38.8mM)，溶液颜色由淡黄色转变为深红色。
《可见光响应型金属基纳米催化剂的制备及其在光催化放氢中的应用研究》范文
《可见光响应型金属基纳米催化剂的制备及其在光催化放氢中的应用研究》篇一一、引言随着全球能源需求的增长和传统能源的日益枯竭，寻找高效、环保、可持续的能源转换和存储技术已成为科研领域的热点。
光催化技术以其独特的优势，如利用太阳能驱动化学反应，为解决能源和环境问题提供了新的途径。
其中，光催化放氢技术因其能够利用太阳能将水分解为氢气和氧气，为未来的氢能社会提供了可能。
然而，光催化反应的效率受催化剂性能的制约，因此，制备高效、稳定的可见光响应型金属基纳米催化剂成为当前研究的重点。
二、可见光响应型金属基纳米催化剂的制备1. 材料选择与设计金属基纳米催化剂主要包括贵金属（如Pt、Au、Ag等）和非贵金属（如Fe、Co、Ni等）。
考虑到成本和催化性能，本研究选择非贵金属作为主要研究对象。
通过合理设计催化剂的组成和结构，使其具有可见光响应能力和良好的催化活性。
2. 制备方法采用溶胶-凝胶法、水热法、化学还原法等方法制备金属基纳米催化剂。
以某一种或几种金属盐为原料，通过调节溶液的pH值、温度、浓度等参数，控制纳米粒子的成核和生长过程，最终得到具有特定形貌和结构的纳米催化剂。
三、催化剂的表征与性能分析1. 形貌与结构表征利用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等手段对制备的金属基纳米催化剂进行形貌和结构分析。
观察催化剂的粒径、分布、晶格结构等信息，为后续性能分析提供依据。
2. 可见光响应性能测试通过紫外-可见光谱（UV-Vis）对催化剂的可见光响应性能进行测试。
分析催化剂对可见光的吸收能力，以及光生电子-空穴对的产生速率。
3. 催化性能测试以光催化放氢反应为探针反应，评价催化剂的催化性能。
在一定的光照条件下，测量催化剂在单位时间内产生的氢气量，以及催化剂的稳定性和可重复使用性。
四、可见光响应型金属基纳米催化剂在光催化放氢中的应用研究1. 催化剂性能优化通过调整催化剂的组成、结构、形貌等参数，优化催化剂的可见光响应能力和催化活性。
纳米金属催化剂的制备、表征及三效催化反应活性的研究的开题报告
纳米金属催化剂的制备、表征及三效催化反应活性的研究的开题报告一、选题背景与意义催化剂作为重要的化学工业原材料，广泛应用于许多反应中，具有提高反应速率、降低反应能量、增强选择性等优点。
而纳米金属催化剂因其大比表面积、高反应活性和选择性，成为近年来研究的热门领域之一。
尤其是针对有机合成反应或污染物降解等研究，纳米金属催化剂能够发挥出良好的催化效果。
因此，该研究具有重要的科学意义和应用价值。
二、研究内容和目标本文拟从三个方面着手，开展纳米金属催化剂的制备、表征及三效催化反应活性的研究。
1. 纳米金属催化剂的制备：本文将采用蚀刻法制备纳米金属催化剂，并对催化剂粒径、质量比等进行优化，以获得较好的催化性能。
2. 纳米金属催化剂的表征：本文将采用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等技术手段对制备的纳米金属催化剂进行表征，以确定其晶体结构、粒径等。
3. 三效催化反应活性的研究：本文将以污染物降解为模型反应，研究纳米金属催化剂的催化性能及其对反应中所产生的化学物质的吸附与转化能力，以确定其三效催化反应活性。
三、研究方法1. 纳米金属催化剂的制备：本文将采用蚀刻法，对金属材料进行化学或电化学反应，以制备出所需要的纳米金属催化剂。
2. 纳米金属催化剂的表征：本文将采用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等技术手段对制备的纳米金属催化剂进行表征，以确定其晶体结构、粒径等。
3. 三效催化反应活性研究：本文将以污染物降解为模型反应，采用紫外光谱（UV）、气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）等技术，研究纳米金属催化剂的催化性能及其对反应中所产生的化学物质的吸附与转化能力。
四、研究进度计划1. 第一年：（1）收集文献资料，明确研究目标。
（2）确定纳米金属催化剂的制备方法，并进行优化。
（3）对制备的纳米金属催化剂进行表征。
2. 第二年：（1）采用污染物降解为模型反应，研究纳米金属催化剂的催化性能。
（2）进一步研究纳米金属催化剂对反应中所产生的化学物质的吸附与转化能力。
多壁碳纳米管负载TiO2对氯苯的吸附与光降解作用研究的开题报告
多壁碳纳米管负载TiO2对氯苯的吸附与光降解作用研究的开题报告一、研究背景随着现代工业化的发展和人类生产、生活方式的改变，环境污染问题日益突出，其中挥发性有机物（Volatile Organic Compounds, VOCs）是造成环境污染的主要因素之一。
氯苯作为一种常见的VOCs，其毒性和环境危害性较高，一旦泄漏或排放到环境中，会对人体健康和生态环境造成极大的威胁。
因此，如何高效地降解氯苯成为一个紧迫的问题。
TiO2作为一种常见的半导体材料，在紫外光照射下具有较强的光催化作用，能够降解有机物，因此被广泛研究和应用。
然而，TiO2的光催化剂存在一些缺点，如吸收UV-B、UV-C光的能力较弱，光生电子-空穴对的复合速度快等。
因此，如何提高TiO2的光催化性能成为研究热点，多壁碳纳米管（Multi-walled Carbon Nanotubes, MWCNTs）作为一种二维纳米材料，具有良好的光催化性能，可用于增强TiO2的光催化效果。
二、研究目的本研究旨在制备多壁碳纳米管负载TiO2的复合材料，并对其在氯苯吸附和光降解方面的性能进行研究。
具体研究目标如下：1.制备多壁碳纳米管负载TiO2纳米复合材料；2.研究不同TiO2/MWCNTs比例对材料吸附性能的影响；3.研究不同紫外光照射条件下多壁碳纳米管负载TiO2纳米复合材料对氯苯的光降解作用；4.分析多壁碳纳米管负载TiO2纳米复合材料的光催化机理。
三、研究方法1.制备多壁碳纳米管负载TiO2纳米复合材料；2.采用紫外-可见光吸收和X射线衍射等手段对材料进行表征；3.采用静态吸附法对材料的吸附性能进行研究；4.通过光催化实验研究材料的光降解性能，并采用高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography, HPLC）对氯苯降解产物进行分析；5.结合理论计算方法，对多壁碳纳米管负载TiO2纳米复合材料的光催化机制进行探讨。
纳米金粒子在催化反应中的应用研究
纳米金粒子在催化反应中的应用研究近年来，随着纳米科技的快速发展，纳米材料作为一种新型材料，广泛应用于能源、环保、医疗等领域。
其中，纳米金粒子作为一种重要的纳米材料，已被广泛应用于催化反应中。
纳米金粒子的独特性质，使其在催化反应中具有较高的催化活性和选择性，成为当前研究热点之一。
一、纳米金粒子的制备方法目前，制备纳米金粒子的方法主要包括物理法、化学法和生物法等。
其中，物理法包括热蒸发法、激光蒸发法、溅射法等；化学法包括还原法、溶胶-凝胶法、水热法等；生物法则包括植物法、微生物法、生物模板法等。
虽然不同的制备方法具有各自的优势和局限性，但目前主要采用的是化学法制备纳米金粒子。
其中，还原法是一种常用的制备方法。
通过还原剂将金离子还原成金原子，并在此过程中控制还原剂的加入量、反应时间和温度等因素，可以制备出具有不同形貌和尺寸分布的纳米金粒子。
二、纳米金粒子的特性纳米金粒子由于其尺寸和表面等方面的特点，具有许多独特的性质，如催化活性、电化学性能、光学性能等。
其中，催化特性是其应用于催化反应中的重要性质。
1、尺寸效应尺寸效应是纳米粒子特有的性质之一。
在纳米尺度下，金粒子的表面活性位点增加，能够提高催化反应的活性和选择性。
此外，随着金粒子尺寸的减小，其表面积增加而体积减小，比表面积增大，这进一步提高了催化反应的活性。
2、表面修饰纳米金粒子与各种表面修饰剂作用后，会改变纳米粒子表面的化学结构和电子结构，从而影响其催化性质。
常见的表面修饰剂有十二烷基硫酸钠、环氧化合物等。
3、晶面效应晶面效应是指由于晶面结构的不同，导致表面吸附的物质与晶面上的原子之间发生相互作用，从而影响其催化反应活性。
纳米金粒子晶面上存在许多空穴和端点，可以增加其表面活性，提高催化反应的活性和选择性。
三、纳米金粒子在催化反应中的应用纳米金粒子在催化反应中被广泛应用，包括有机合成、催化剂、传感器等方面。
其中，较为重要的应用如下：1、有机合成纳米金粒子广泛应用于有机合成中，如氢化、芳基化、偶联反应等。
年产氯苯工艺设计开题报告
年产氯苯工艺设计开题报告1. 引言本开题报告旨在对年产氯苯工艺进行设计，以满足生产目标和环保要求。
氯苯是一种重要的化工中间体，广泛应用于医药、农药、染料和塑料等领域。
本文将首先介绍氯苯的生产和应用现状，然后提出工艺设计的具体目标，最后分析可能的工艺方案和主要技术参数。
2. 氯苯的生产和应用现状氯苯是通过苯与氯气进行反应制得的。
目前常用的氯苯生产方法包括热氯化法、催化氯化法和光氯化法。
热氯化法具有生产成本较高的缺点，催化氯化法则对催化剂要求较高，光氯化法由于产物纯度不易控制而受到限制。
氯苯主要用作有机合成中间体，被广泛应用于医药、农药、染料和塑料等领域。
其中，对氯苯的需求量最大的是染料和塑料工业，其次是农药和医药工业。
3. 工艺设计目标基于对氯苯生产和应用现状的分析，本工艺设计的目标如下：•年产氯苯达到X吨，保证供应市场需求。
•实现氯苯生产的自动化控制，提高生产效率。
•降低氯苯生产成本，提高经济效益。
•减少废水、废气排放，提高环境友好性。
4. 工艺方案4.1 原料准备氯苯的生产原料主要有苯和氯气。
苯可从石油提炼中获得，氯气则需要通过电解氯化钠获得。
4.2 反应过程氯苯的主要反应为苯与氯气的氯化反应。
化学方程式如下：C6H6 + Cl2 -> C6H5Cl + HCl该反应需要在适当的温度和压力条件下进行，其中催化剂可以选择氯化铁或氯化铝等。
4.3 制备工艺氯苯的制备工艺步骤如下：1.原料准备：将苯和氯气分别净化并贮存。
2.反应器设置：选择合适的反应器，并配置适当的搅拌设备和加热/冷却系统。
3.反应过程控制：通过控制温度、压力和气体流量等参数，实现反应过程的自动化控制。
4.催化剂使用：根据具体情况选择合适的催化剂，并进行催化剂的投入和回收。
5.产物分离和精制：通过适当的分离和精制工艺，得到纯度符合要求的氯苯产品。
6.尾气处理：对产生的废气进行处理，减少对环境的污染。
7.废水处理：对产生的废水进行处理，减少对环境的影响。
《可见光响应型金属基纳米催化剂的制备及其在光催化放氢中的应用研究》范文
《可见光响应型金属基纳米催化剂的制备及其在光催化放氢中的应用研究》篇一摘要：本文研究了可见光响应型金属基纳米催化剂的制备方法，并探讨了其在光催化放氢中的应用。
通过优化制备工艺，成功制备出高效、稳定的金属基纳米催化剂，并对其光催化性能进行了系统研究。
实验结果表明，所制备的催化剂在可见光照射下具有优异的光催化放氢性能，为光催化领域的发展提供了新的思路和方法。
一、引言随着能源危机的日益严重，寻找可再生、清洁的能源已成为当今科学研究的热点。
光催化技术作为一种绿色、高效的能源转换技术，具有广阔的应用前景。
其中，光催化放氢技术因其高效、环保的特点备受关注。
然而，目前光催化放氢技术仍面临催化剂效率低、稳定性差等问题。
因此，研究高效、稳定的可见光响应型金属基纳米催化剂对于促进光催化放氢技术的发展具有重要意义。
二、金属基纳米催化剂的制备1. 材料选择与预处理选择适当的金属前驱体、助剂和载体是制备高效金属基纳米催化剂的关键。
本实验选用具有可见光响应的金属氧化物（如TiO2）作为载体，以贵金属（如Pt）作为助剂，以过渡金属（如Fe、Co、Ni等）作为主要活性组分。
在制备前，对所选材料进行清洗和预处理，以提高其纯度和活性。
2. 制备方法采用溶胶-凝胶法、化学还原法等制备方法，将金属前驱体与助剂在载体上均匀分散，并通过高温煅烧或还原处理，得到金属基纳米催化剂。
在制备过程中，通过控制反应温度、时间、浓度等参数，优化催化剂的形貌、粒径和分散性。
三、催化剂性能表征采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等手段对所制备的金属基纳米催化剂进行表征。
通过XRD分析催化剂的晶体结构，确定金属的存在形式；通过TEM观察催化剂的形貌、粒径和分散性。
此外，还对催化剂的比表面积、孔结构等性能进行表征，以评估其光催化性能。
四、光催化放氢性能研究1. 实验装置与条件搭建光催化放氢实验装置，以可见光作为光源，模拟太阳光照射条件。
在反应体系中加入适量的催化剂、牺牲剂（如甲醇）和反应介质（如水），进行光催化放氢实验。
《可见光响应型金属纳米催化剂的设计合成及其在催化储氢材料放氢中的应用》范文
《可见光响应型金属纳米催化剂的设计合成及其在催化储氢材料放氢中的应用》篇一一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益严重，寻找高效、环保的能源存储和转换技术成为了科研领域的重要课题。
其中，储氢技术因其具有高效、清洁、可再生的特点，成为了研究的热点。
而催化剂作为储氢技术中的关键组成部分，其性能的优劣直接影响到储氢材料的放氢效率和反应速率。
近年来，可见光响应型金属纳米催化剂因其独特的物理化学性质，在催化储氢材料放氢方面展现出巨大的应用潜力。
本文将重点探讨可见光响应型金属纳米催化剂的设计合成及其在催化储氢材料放氢中的应用。
二、可见光响应型金属纳米催化剂的设计合成1. 材料选择与结构设计可见光响应型金属纳米催化剂主要由光敏材料和金属纳米粒子组成。
光敏材料的选择应具备较好的可见光吸收性能和光稳定性，而金属纳米粒子则负责催化反应的进行。
通过合理设计催化剂的结构，如金属与光敏材料的复合方式、粒径大小等，可以优化催化剂的性能。
2. 合成方法可见光响应型金属纳米催化剂的合成方法主要包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、水热法等。
其中，水热法因其操作简便、成本低廉、适用于大规模生产等特点，成为了一种常用的合成方法。
在水热法中，通过调节反应温度、压力、时间等参数，可以实现对催化剂结构和性能的有效调控。
三、可见光响应型金属纳米催化剂在催化储氢材料放氢中的应用1. 原理与作用机制可见光响应型金属纳米催化剂通过吸收可见光并激发电子跃迁，使光敏材料中的电子和空穴发生分离。
这些分离的电子和空穴可以与储氢材料中的活性组分发生反应，从而促进储氢材料的放氢过程。
此外，金属纳米粒子还具有较高的催化活性，可以加速放氢反应的进行。
2. 实验研究与应用效果通过实验研究，我们发现可见光响应型金属纳米催化剂在催化储氢材料放氢方面具有显著的优势。
首先，该催化剂可以显著提高储氢材料的放氢速率，降低放氢温度，从而拓宽了储氢材料的应用范围。
其次，该催化剂还具有较高的稳定性、耐久性和可再生性，可循环使用多次而不失活。
金纳米球开题报告
金纳米球开题报告金纳米球开题报告1. 研究背景和意义随着纳米科技的不断发展，纳米领域的研究也越来越受到关注。
金纳米球作为一种常见的纳米材料，具有较小的尺寸和良好的光学性质，在生物医学、光电子学、能源储存等领域具有广泛的应用前景。
在生物医学应用中，金纳米球因具有较好的生物相容性和生物标记性能，在生物成像、治疗和药物传递等方面具有重要作用。
同时，在光电子学中，金纳米球的表面等离子共振现象可以被用于制造其它纳米结构，并可用于开发新型的太阳能电池和传感器。
此外，金纳米球具有良好的电催化性能和高储能性能，在能源储存领域有着广泛的应用。
因此，对金纳米球的构建、物化性质和应用进行深入的研究，对于推动纳米领域的发展和应用具有重要意义。
2. 研究内容和方法本次研究的主要内容是通过化学还原法合成金纳米球，并对其进行表征和研究其性质。
具体方法如下：(1) 合成金纳米球。
通过将氯金酸和还原剂混合，将其在适当的温度和时间下还原，制备出具有不同尺寸的金纳米球。
(2) 表征金纳米球的形貌和尺寸。
使用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和动态光散射（DLS）等技术，对合成的金纳米球进行表征，并分析其形状、尺寸和分布特征。
(3) 研究金纳米球的光学性质。
利用紫外-可见吸收光谱（UV-vis）、表面等离子共振（SPR）和荧光等光谱技术，对金纳米球的光学性质进行研究。
(4) 探究金纳米球的应用。
在生物医学、光电子学和能源储存领域中，对金纳米球的应用进行探究和研究。
3. 研究前景和意义通过本次研究，可以进一步深入了解金纳米球的构建和性质，并探究其在生物医学、光电子学和能源储存等领域的应用。
这不仅有利于推动纳米领域的发展，而且有望实现在生物医学、能源存储和光电子学等领域的重要应用。
同时，本次研究也为探索其它新型纳米材料的合成和应用提供了一定的启示和参考意义。
具有光催化功能的新型半导体纳米粒子研究的开题报告
具有光催化功能的新型半导体纳米粒子研究的开题报告
一、研究背景
随着人们对环保和清洁能源的关注，光催化技术日益受到关注和应用。
光催化技术利用半导体材料在光照下分解有机污染物和臭氧等有害物质，可有效地处理水和空气中的污染物。
因此，寻找新型高效的半导体材料，特别是纳米粒子，已成为当前研究的重点之一。
二、研究目的
本研究旨在合成一种具有光催化活性的新型半导体纳米粒子，并探索其在水和空气净化方面的应用。
三、研究内容
1. 合成新型半导体纳米粒子
采用溶胶-凝胶法制备不同成分和形态的半导体纳米颗粒，包括TiO2、ZnO、CuO等。
2. 纳米粒子表征
使用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等技术对合成的纳米颗粒进行表征，分析其晶体结构、形貌、大小、表面性质等。
3. 光催化性能测试
在模拟阳光的光照下，以目标污染物为反应物质，测试新型纳米粒子的光催化活性，并对其光解效率、稳定性等性能进行评价。
4. 应用研究
将具有较好光催化性能的纳米颗粒应用于水和空气净化，测试其在去除目标污染物方面的效果，并进一步探讨其应用潜力。
四、预期成果
本研究将合成一种具有光催化活性的新型半导体纳米粒子，分析其结构和性质，并评价其光催化性能和应用潜力。
预计研究结果将有望为环境污染治理提供新思路和新方法。
磁场对TiO2光催化降解水中微量氯苯的影响
磁场对TiO2光催化降解水中微量氯苯的影响姜焕伟;王郁;林逢凯;胥峥;李涵【期刊名称】《华东理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2003(029)002【摘要】在外加固定磁场作用下,使用玻璃弹簧负载型纳米TiO2作为光催化剂,对水中微量氯苯(<10mg/L)进行光催化降解.结果表明,氯苯磁化-TiO2光催化耦合降解过程符合一级反应动力学.磁场场强为0.32T时,氯苯光催化降解反应的速率常数比无磁场时提高了12.5%;当磁场场强下降时,磁场对氯苯光催化降解的促进作用也开始减小.氯苯光催化降解的中间产物是邻氯苯酚和间氯苯酚,探讨了磁场促进氯苯TiO2光催化降解的机理.【总页数】4页(P166-169)【作者】姜焕伟;王郁;林逢凯;胥峥;李涵【作者单位】华东理工大学资源与环境工程学院,上海,200237;华东理工大学资源与环境工程学院,上海,200237;华东理工大学资源与环境工程学院,上海,200237;华东理工大学资源与环境工程学院,上海,200237;华东理工大学资源与环境工程学院,上海,200237【正文语种】中文【中图分类】X131.2【相关文献】1.掺杂Co的纳米TiO2光催化降解水中五氯苯酚的研究 [J], 杨晶华;刘根起;廖家娥;程永清;董达2.V2O5-TiO2催化剂光催化降解2,4-二氯苯酚：催化剂载体和表面活性剂的影响[J], Eda Sinirtas;Meltem Isleyen;Gulin Selda Pozan Soylu3.负载型纳米TiO2光催化降解水中微量间二甲苯的动力学机理 [J], 李继洲;林逢凯;王郁;胥峥4.负载型纳米TiO2光催化降解水中微量二氯乙烷 [J], 姜焕伟;王郁;董美玉;胥峥;李涵5.TiO2/AC光催化降解水中微量莠去津的研究 [J], 曹连秋;李冬;孔祥吉;黄荣新;张杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
介孔纳米光催化剂降解有机污染物的研究的开题报告
介孔纳米光催化剂降解有机污染物的研究的开题报告一、选题背景和意义随着工业化进程的加速和人民生活水平的提高，有机污染物的排放量不断增加，给人类健康和环境带来了严重的威胁。
传统的污染物治理技术存在着高能耗、高造价、低效率等问题，因而寻求高效、低成本、可持续的新型污染治理技术迫在眉睫。
介孔纳米光催化剂是一种具有很高催化活性和选择性的新型材料，具有表面积大、孔径可调、光稳定、重复使用等优点，已广泛应用于有机污染物的降解，具有良好的应用前景。
因此，开展介孔纳米光催化剂降解有机污染物研究，对于推动环保技术与环境保护事业发展具有重要意义。
二、主要研究内容和方法本研究的主要内容是设计合成一种新型介孔纳米光催化剂对某种有机污染物进行降解，并考察不同条件下催化活性与稳定性。
具体的研究方法包括：1. 介孔纳米光催化剂的合成：选择合适的前驱体和模板剂，经过水热反应和焙烧等步骤合成出具有一定孔径和表面积的介孔纳米光催化剂；2. 催化反应条件的优化：通过控制反应的温度、pH值、反应时间等参数，优化催化剂的催化活性；3. 有机污染物的降解：以某种有机污染物为研究对象，采用紫外光或可见光作为光源，考察不同条件下催化剂对有机污染物的降解效率；4. 催化剂的稳定性研究：测试催化剂在不同循环次数下的催化活性，考察其重复使用的良好性能。
三、预期成果和意义预期通过本研究探索出具有高效、低成本和可持续性的介孔纳米光催化剂，在有机污染物的降解方面取得较好的效果，并在该领域方向上取得理论性、实际性、经验性的创新成果。
同时，该研究可以在催化剂的设计合成、反应机理、环境治理等方面提供理论指导和技术支持，为国家环保事业的发展做出贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
[21]/science/lycurguscup/sr_lycurgus_p3.html，British Museum，2005.
e-cb（或Ti3＋，M（n－1）＋）＋O→O－；
h-vb（或＞OH－，M（n＋1）＋）＋R→R＋
金属离子的掺入可在半导体晶格中引入缺陷位置或改变结晶度等,影响了电子—空穴的复合或改变了半导体的激发波长,从而改变了光催化剂的光催化活性。掺Ag纳米TiO2薄膜透过率的吸收阈值可发生右移,吸收阈值向可见光波长方向移动最为显著[9]。对掺Ag的TiO2薄膜对光谱的吸收发生“红移”的解释可以从两个方面进行,一方面认为是因为纳米TiO2晶粒的表面有效面造成的,因为掺Ag使得TiO2晶粒成网状纵向生长,晶粒表面空间立体结构变化增强了有效表面积的作用,提高了光吸收系数,有助于光催化效果改善[10,11];另一方面,因为掺Ag对于锐钛矿相TiO2晶体结构会产生较大的影响,即晶体会产生大量的缺陷,缺陷电离在TiO2的禁带中产生能级。受到低能量的光子激发即可产生跃迁,从而使掺Ag的TiO2吸收光谱发生“红移”,对光的吸收效率提高[12]。
[5]Kalvachev Y A,Hayash i T,Tsubota S.Vapo r-Phase Selective Oxidation of A liphatic Hydrocarbons overGold Deposited on Mesoporous Titanium Silicates in the Co-Presence of Oxygen and Hydrogen. J Catal,1999,186:228-233.
[15］彭丽，李娟，吴燕．掺铁TiO2薄膜光催化降解室内苯污染的实验研究［J］．资源与人居环境，2008，（8）：70-72．
[16］王贤亲，张国亮，张风宝，等．空气中苯系物的TiO2光催化降解研究进展［J］．化学研究与应用，2006，18（4）：344-348．
[17]Stefan A Maier. Plasmonics and Applications[M]. Berlin：Springer，2007.
[22]Zhu H Y，Chen X，Zheng Z F. Mechanism of supported goldnanoparticles as photocatalysts under ultraviolet and visible lightirradiation [J]. Chem. Commun.，2009（48）：7524-7526.
（1）电子－空穴的产生：
TiO2＋hv→e－+h＋；
Mn＋＋hv→M（n＋1）＋＋e－；
Mn＋＋hv→M3＋；
Mn＋＋e－→M（n－1）＋，
M n＋＋h＋→M（n＋1）＋；
＞OH－＋h＋→＞OH·
（3）电荷的迁移：
M（n－1）＋＋Ti4＋→M n＋＋Ti3＋；
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名学号
所在学院：
专业：
设计(论文)题目：纳米金催化剂在可见光下降解氯苯
指导教师：
年月日
毕业设计（论文）开题报告
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写
2000字左右的文献综述：
文献综述
摘要：采用沉积-沉淀法制备了Au/TiO2催化剂，以降解氯苯反应为研究对象考察了催化剂的光化性能。实验发现通过掺杂金属离子，表面等离子体共振可有效提高二氧化钛光催化活性，拓宽其光响应范围。
[12］李芳柏，古国榜，李新军．WO3／TiO2纳米材料的制备及光催化性能［J］．物理化学学报，2000，11（4）：37-42．
[13］吴雅睿，刘建，林舒．二氧化钛光催化降解处理水溶性甲醛的研究［J］．应用化工，2010，39（3）：329-333．黄婉霞，石瑞成．掺杂
[14］吴健春，纳米光触媒的甲醛降解研究［J］．钢铁钛，2008．29（4）：14-17．
关键词：掺杂金属离子，光催化，二氧化钛，纳米金，氯苯，表面等离子体共振
引言
负载型纳米金催化剂自20世纪90年代问世以来,以其特有的低温催化活性、催化活性随湿度增加而增加及相对其它贵金属催化剂低廉的价格等特性,备受各国学者的关注。近年来,有关金催化剂的研究和开发日益活跃,人们已经发现金催化剂在很多反应(如NO还原反应[1,2]、富氢环境下CO优先氧化反应[3,4]、烃类氧化反应[5]、丙烯环氧化反应[6]等)中都具有较理想的催化活性。
M（n＋1）＋＋＞OH－→M n＋＋＞OH·
（4）光生电子和空穴的复合：
e－＋h＋→TiO2；
Ti3＋＋＞OH·→Ti4＋＋＞OH－；
M（n－1）＋＋h＋→Mn＋；M（n－1）＋＋＞OH－→
Mn＋＋＞OH－；
M（n＋1）＋＋e－→M n＋；
M（n＋1）＋＋Ti3＋→M n＋＋Ti4＋
（5）催化剂表面电荷的转移：
参考文献
[1]Baratto C,Sberveg lieri G,C om in i E.Gold-Catalysted Porous Silicon for NOx Sensing.Sens Actuators,B,2000,68:74-80.
[2]Ueda A,O shim a T,Haruta M. Reduction of Nitrogen Monoxide with Propene in the Presence of Oxygen and Moisture over Gold Supported on Metal Oxides. Appl Catal,B,1997,12:81-93.
[7]徐顺，杨鹏飞，杜宝石，等．掺杂TiO2的光催化性能研究进展［J］．化学研究与应用，2003，15（2）：146-150．
[8］Choi w，Termin A，Hoffmann M R．The role of metal iondopants in quantumized TiO2：correlation between photoreactivity and chargecarrier recombination dyna［J］．Phys．Chem．，1994，98（51）：13669-13679．
WO3掺杂在TiO2中时,W6+的离子半径为0.062 nm,Ti4+离子半径相近,可取代晶格位置上的T i4+,W6+离子弥在TiO2晶格之间,可能成为金红石相优先成核的中心[13]。刘仁等制备掺钨1.5%TiO2催化剂,500℃处理后XRD分析部为锐钛矿型;600℃处理后全部转为金红石型[14],且没有测到任何钨的氧化物,说明金属W6+的掺杂TiO2确实降低相变温度。
[6] Hayash i T,Tanaka K,Haruta M. Selective Vapor-Phase Ep ox ida2tion of Propy lene over Au/TiO2Catalysts in the Presence of Oxygen andHydrogen. J Ca tal,1998,178:566-575.
当La3+掺杂量为0.5%时,催化效率达到最大值[15]。这是由于La3+掺杂引起TiO2表面结构的变化,在La2O3TiO2混合物中,La3+可以替代Ti4+,引起电荷的不平衡,为了弥补电荷的不平衡,TiO2的表面要吸附更多的OH-,这些OH-可以与光生空穴h+发生反应形成活性羟基(OH·);另一方面,TiO2表面的空间电荷层厚度随L a3+掺杂量的增加而减少,当此厚度减少至入射光的透入深度时,光生电子—空穴对发生有效分离[16],减少了光生电子和空穴的复合几率,使光催化活性提高。
[3]Sanchez R M T,Ueda A,Tanaka K,et al. Selective Oxidation of CO in Hydroge over Gold Supported on Manganese Oxides. J Catal,1997,168:125-127.
[4]Bethke G K,Kung H H.S elective CO Oxidation in a Hydrogen-Rich Stream over A u/γ-Al2O3Catalysts. Appl Catal,A,2000,194:43-53.
[9]邱成军,曹茂盛,张辉军,刘红梅,田风军,刘鑫.磁控溅射制备掺银TiO2薄膜的光催化特性研究[J].材料工程,2005,(10):35-46.
[10]王学华,曹宏,吕飞,马懿超.La3+掺杂CdS TiO2复合膜的制备及性能表征[J].化学与生物工程,2005,(6):40-42.
[11]岳林海.稀土元素掺杂二氧化钛催化剂光降解久效磷的研究[J].上海环境科学,1998,17(9):17-19.
[18]http://en.wikipedia.orp/wiki/Surface plasmon resonance. 2012-01-05.
[19]Schasfoort Richard B M，Tudos Anna J. Handbook of SurfacePlasmonic Resonance [M]. Landom：RSC Publishing，2008.
2 .表面等离子体共振
表面等离子体（surface plasmon，SP）是一种电磁表面波，它能够被电子或光波激发，在纳米金属表面场强最大，在垂直于界面方向呈指数衰减。表面等离子体是目前纳米光电子学科的一个重要研究方向，受到了包括物理学家、化学家、材料学家和生物学家等多个领域人士的极大关注[17,18,19]。表面等离子共振（surface plasmon resonance，SPR）是一种由电子或光照射某些纳米金属表面引起的量子光电现象。当入射光频率和纳米金属表面电子振荡频率相近时，光子的能量可转移至金属表面的等离子体，该能量转移在某一特定的光波长或入射角度处达到最大。由于等离子体的运动与电磁场的运动紧密耦合且存在集体运动模式，此时能量转移会引起金属表面电子发生谐振，即表面等离子体共振[20]。贵金属纳米粒子的光学特性在古代就有所应用，最早被发现是用于玻璃、陶瓷等的染色。最富盛名的是陈列于英国博物馆的第四世纪罗马酒杯（Lycurgus cup）[21]，它能够随着入射光波长的变化而改变颜色。在白天光线照射下，酒杯的颜色呈现为绿色，而晚上在白色灯光照射下呈现洋红色。Zhu等[22]认为，在惰性载体（ZrO2、SiO2等）上，纳米金粒子对可见光有较强的吸收主要是由于纳米金粒子表面的等离子体共振效应SPR，使导带电子偏离原子核，出现电荷偶极，从而诱导亲电子或亲核反应。同时，纳米金粒子对紫外光也表现出较强的吸收，在UV光照射下，纳米金粒子的5d电子跃迁到6sp带上，发生了带间跃迁。这就意味着几乎整个太阳光谱都可以用于驱动纳米金粒子表面上发生的光催化反应。他们提出光驱动催化氧化反应的机制：在一定波长范围的可见光照射下，SPR作用可以引起纳米粒子迅速升温并超过能垒促进反应发生[23,24]；其次，局部振荡电磁场和极性分子间的相互作用也有助于分子活性的增强，从而诱导空气中的甲醛在室温条件下被氧化成为可能的产物[25]。