二氧化钛纳米片管的制备及光催化性能测试开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着工业化的快速发展，环境污染和能源短缺问题日益严峻，寻求高效、环保的解决方案迫在眉睫。

半导体光催化技术作为一种利用太阳能进行环境污染治理和能源转换的绿色技术，近年来备受关注。

在众多光催化材料中，二氧化钛（tio2）由于其优异的光催化活性、化学稳定性、低成本和无毒等优点，成为该领域的研究热点。

2. 本选题国内外研究状况综述

二氧化钛纳米材料的光催化性能与其形貌、尺寸、结晶度和比表面积等因素密切相关。

近年来，国内外学者在二氧化钛纳米材料的制备及光催化性能研究方面取得了一系列重要进展。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题研究的主要内容是：
1.二氧化钛纳米片管的制备：采用一种简单、高效、可控的合成方法制备二氧化钛纳米片管，并通过改变实验条件（如反应温度、时间、ph值、前驱体浓度等）调控其形貌、尺寸和结晶度。

2.二氧化钛纳米片管的表征：利用x射线衍射仪（xrd）、扫描电子显微镜（sem）、透射电子显微镜（tem）、紫外-可见漫反射光谱仪（uv-visdrs）等手段对制备的二氧化钛纳米片管的物相结构、形貌特征、光吸收性能等进行表征。

3.二氧化钛纳米片管的光催化性能测试：以亚甲基蓝、罗丹明b等有机染料为目标污染物，测试二氧化钛纳米片管的光催化降解性能，并探讨不同因素（如形貌、尺寸、晶型等）对光催化性能的影响规律。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤开展研究：
1.文献调研：查阅国内外相关文献资料，了解二氧化钛纳米片管的制备方法、性能表征、光催化应用以及最新研究进展，为本研究提供理论基础和实验指导。

2.材料制备：采用水热法或溶剂热法制备二氧化钛纳米片管。

具体步骤包括：配制前驱体溶液，将前驱体溶液转移至反应釜中，设置反应温度和时间进行水热或溶剂热反应，冷却后收集产物，并进行洗涤、干燥等处理。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.开发新的二氧化钛纳米片管制备方法：本研究将尝试开发一种简单、高效、可控的二氧化钛纳米片管制备方法，以期降低制备成本，提高制备效率，并实现对纳米片管形貌、尺寸和结晶度的精确调控。

2.探索二氧化钛纳米片管光催化性能的影响因素：本研究将系统地探究不同因素（如形貌、尺寸、晶型等）对二氧化钛纳米片管光催化性能的影响规律，并结合相关表征手段分析其内在机制，为设计和开发更高效的光催化材料提供理论依据。

3.拓展二氧化钛纳米片管在其他领域的应用：除了光催化降解有机污染物外，本研究还将尝试拓展二氧化钛纳米片管在其他领域的应用，例如光catalyticco2还原、光catalytic水解制氢等，以期为解决能源和环境问题提供新的解决方案。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]张晓艳,王进博,张颖,等.静电纺丝法制备g-c₃n₄/tio₂纳米纤维及其光催化性能研究[j].功能材料,2021,52(10):10147-10153,10158.

[2]吴凯,张志强,张丽,等.磁控溅射法制备tio₂纳米管阵列薄膜及其光催化降解甲醛[j].材料工程,2021,49(07):129-136.

[3]王涛,王爱菊,胡春,等.二氧化钛纳米管负载纳米零价铁的制备及其催化降解水中cr(Ⅵ)的研究[j].环境化学,2021,40(05):1477-1487.