TiO2復合納米纖維的制備及其光催化性能研究的開題報告

TiO2復合納米纖維的制備及其光催化性能研究的開題報告第一部分：選題背景和意義TiO2作為一種典型的光催化材料，具有良好的化學穩(wěn)定性、生物相容性和催化效率，在環(huán)境治理、光催化降解污染物以及光催化合成等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，TiO2材料本身的一些缺點，如光吸收能力和電子傳遞效率的不足，限制了其在實際應(yīng)用中的效果。因此，利用復合材料提高TiO2的光催化性能成為目前的研究熱點之一。納米纖維是一種具有極高比表面積和孔隙率的材料，可以為TiO2提供更多的活性位點，拓展其光響應(yīng)范圍和提高電子傳遞效率。TiO2復合納米纖維材料具有高效的光催化降解污染物能力，在環(huán)境治理和光催化合成領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。因此，本文擬通過TiO2復合納米纖維的制備及其光催化性能研究，深入探究其制備工藝及光催化機理，為實現(xiàn)TiO2復合納米纖維的高效應(yīng)用提供基礎(chǔ)研究支持。第二部分：研究內(nèi)容和方法2.1研究內(nèi)容本研究以聚合物材料為模板，通過靜電紡絲和熱處理技術(shù)制備TiO2復合納米纖維材料。通過改變制備條件，探究不同制備條件對TiO2復合納米纖維結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響。通過考察TiO2復合納米纖維材料對甲基橙等有機污染物的光催化降解性能，探究其光催化機理。2.2研究方法a)材料制備：采用靜電紡絲和熱處理技術(shù)制備TiO2復合納米纖維材料，通過改變制備條件探究其結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系。b)材料表征：利用掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）等技術(shù)對制備的材料進行形態(tài)學和結(jié)構(gòu)表征，探究其微觀結(jié)構(gòu)和物理化學性質(zhì)。c)光催化實驗：采用紫外-可見吸收光譜、熒光光譜等技術(shù)對材料的光催化性能進行表征，探究其降解有機污染物（如甲基橙）的能力及其光催化機理。第三部分：預期成果和創(chuàng)新點3.1預期成果本研究擬通過TiO2復合納米纖維的制備及其光催化性能研究，制備新型的TiO2復合納米纖維材料，探究其光催化性能及其降解有機污染物的機理，達到提高TiO2光催化降解污染物效率的目的。3.2創(chuàng)新點a)本研究通過靜電紡絲和熱處理技術(shù)制備TiO2復合納米纖維材料，提高TiO2的光響應(yīng)范圍，拓展了其應(yīng)用領(lǐng)域。b)本研究從材料結(jié)構(gòu)和性能角度探究不同制備條件對TiO2復合納米纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響，為制備高品質(zhì)TiO2復合納米纖維材料提供了理論依據(jù)。c)本研究通過研究TiO2復合納米纖維材料對甲基橙等有機污染物的光催化降解性能，探究其光催化機理，為光催化降解有機污染物的應(yīng)用提供基礎(chǔ)研究支持。第四部分：進度安排和預算報告4.1進度安排月份工作內(nèi)容第一月文獻綜述和選題第二月材料制備和表征第三-四月光催化實驗及結(jié)果分析第五月撰寫研究報告和論文4.2預算報告預算項目預算金額（元）實驗材料5000實驗儀器3000論文發(fā)表