新型羟基硫酸氧铋纳米线光催化剂的制备及光催化性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着工业化进程的加速，水体污染和能源短缺问题日益严峻，寻求高效、环保的污染治理和能源转化技术迫在眉睫。

半导体光催化技术利用太阳光降解污染物、分解水制氢，为解决上述问题提供了绿色可持续的途径。

在众多光催化材料中，羟基硫酸氧铋（bio(oh)so4）作为一种新型铋系光催化剂，因其独特的层状结构、良好的可见光响应能力和优异的光化学稳定性，在光催化降解有机污染物和光解水制氢方面展现出巨大潜力，成为光催化领域的研究热点。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，半导体光催化技术作为一种绿色环保的环境污染治理和能源转化技术，受到国内外学者的广泛关注。

其中，铋系光催化剂因其低毒性、良好的可见光响应能力和优异的光化学稳定性，成为光催化领域的研究热点。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将采用水热合成法制备新型羟基硫酸氧铋纳米线光催化剂，系统研究制备条件对材料形貌、结构和光催化性能的影响，并以典型有机污染物为目标降解物，评价其光催化活性，探讨其光催化降解机理。

1. 主要内容

1.羟基硫酸氧铋纳米线的制备与表征：-采用水热合成法制备羟基硫酸氧铋纳米线，并通过x射线衍射(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)等手段对材料的形貌、结构、晶相和组成进行表征。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用水热合成法制备新型羟基硫酸氧铋纳米线光催化剂。

具体步骤如下：首先，将一定量的硝酸铋、硫酸钠等反应物溶解于去离子水中，并调节溶液的ph值。

然后，将上述溶液转移至反应釜中，在一定的温度和压力下进行水热反应。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：(1)采用水热合成法制备形貌可控的羟基硫酸氧铋纳米线，并系统研究制备条件对材料形貌、结构和光催化性能的影响；(2)探究羟基硫酸氧铋纳米线光催化降解有机污染物的反应机理，确定主要的活性物种，并分析材料结构与光催化性能之间的构效关系；(3)为开发高效、稳定的羟基硫酸氧铋基光催化剂，并推动其在环境污染治理领域的应用提供新的思路和理论依据。

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,张淑华,周波,等. 静电纺丝法制备bi2o2so4/tio2纳米纤维异质结及其光催化性能[j]. 高等学校化学学报,2020,41(1):175-183.

2.刘畅,王晓峰,周春晖,等. 硫酸氧铋基光催化材料研究进展[j]. 无机材料学报,2020,35(10):1041-1052.

3.李倩,王丽,李静,等. 水热法制备bioi/bi2o2so4异质结光催化剂及其性能[j]. 功能材料,2019,50(9):9233-9238.