超聲助電氣石類芬頓及電氣石負載TiO2光催化降解水中雙酚A的研究的開題報告

超聲助電氣石類芬頓及電氣石負載TiO2光催化降解水中雙酚A的研究的開題報告1.研究背景雙酚A（BPA）是一種常見的化學物質，廣泛應用于塑料制品、煙草和保健品等領域。然而，它的存在會對環(huán)境和人體健康產(chǎn)生負面影響。因此，BPA的高效降解具有重要的環(huán)境和健康意義。目前，多種技術用于BPA的降解，如生物降解、光催化降解和電化學降解等。其中，光催化降解被認為是一種具有巨大潛力的方法，因為它能夠有效地降解BPA。電氣石（PZT）是一種典型的壓電材料，在生產(chǎn)實踐中得到廣泛應用。此外，電氣石在光電催化反應中也有一些獨特的性質。一些研究已經(jīng)證明，電氣石在紫外線照射下能夠產(chǎn)生電荷分離和電子傳輸，這些性質使其成為一種很好的光催化材料。同時，超聲輻照已被證明是一種高效的控制PZT顆粒尺寸和分散度的方法。本研究旨在探究超聲輻照對電氣石的影響，以及電氣石負載TiO2光催化降解水中BPA的降解效果，從而為該方法的工業(yè)應用提供理論和實驗依據(jù)。2.研究內容本研究將通過以下方式探究電氣石負載TiO2光催化降解水中BPA的研究：（1）制備電氣石及其納米顆粒，并對PZT顆粒進行超聲助電解。（2）制備電氣石和TiO2的復合材料。（3）通過X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、熱重分析（TGA）、熒光光譜等手段對復合材料進行表征。（4）測定電氣石負載TiO2復合材料的吸收光譜、光催化活性和雙酚A的最大降解率。（5）對復合材料的降解機理進行分析。3.研究意義本研究將在電氣石和TiO2復合材料的基礎上，探究超聲輻照對電氣石的影響，進一步提高電氣石的光催化性能，并為電氣石和TiO2復合材料在水處理、廢水處理等方面的工業(yè)應用提供實驗和理論支持。此外，本研究還將為開發(fā)其他光催化材料提供有益參考。4.研究方法和技術路線（1）樣品制備使用溶膠-凝膠方法制備電氣石，通過超聲助電解處理電氣石顆粒。將制備的電氣石與TiO2混合制備電氣石-TiO2復合材料。（2）復合材料表征使用XRD、SEM、TGA和熒光光譜等手段對復合材料的結構、形貌、熱穩(wěn)定性和光學特性等進行表征。（3）光催化性能研究使用可見光和紫外光光源，對電氣石-TiO2復合材料的光吸收譜進行測量，并通過降解雙酚A的實驗分析其降解效率。（4）機理研究分析復合材料降解雙酚A的機理，探究其關鍵反應物和反應動力學。5.預期結果和成果本研究將得到以下結果和成果：（1）成功制備電氣石及其納米顆粒，并探究了超聲輻照對電氣石的影響。（2）成功制備電氣石-TiO2復合材料，并對其進行了表征。（3）測定了復合材料的吸收光譜、光催化活性和雙酚A的最大降解率，并進行了機理分