熱解法制備二氧化鈦光催化薄膜的開題報(bào)告

熱解法制備二氧化鈦光催化薄膜的開題報(bào)告一、研究背景及意義隨著環(huán)境污染的加劇和清潔能源的需求，光催化成為一種具有廣泛應(yīng)用前景的環(huán)境治理技術(shù)。二氧化鈦（TiO2）作為一種重要的光催化劑，其光催化活性和穩(wěn)定性非常高，且價(jià)格相對便宜，因此成為了目前應(yīng)用最廣泛的催化劑之一。而通過將二氧化鈦制備成光催化薄膜，則可以進(jìn)一步增加其表面積，在光催化反應(yīng)中發(fā)揮更高的催化效率。目前，制備二氧化鈦光催化薄膜的方法較多，比如溶膠凝膠法、化學(xué)氣相沉積法、熱解法等。其中，熱解法由于具有制備簡單、成本低廉的特點(diǎn)，近年來得到了廣泛的研究和應(yīng)用。因此，深入研究熱解法制備二氧化鈦光催化薄膜的工藝參數(shù)、制備方法、光催化性能等方面，對于推進(jìn)光催化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要的意義。二、研究內(nèi)容及方法本研究將采用熱解法制備二氧化鈦光催化薄膜，探究熱解溫度、時(shí)間等工藝參數(shù)對薄膜結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響。具體研究內(nèi)容包括：1.通過不同工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)，制備出不同厚度和晶型的二氧化鈦薄膜，并對其進(jìn)行表征和分析，確定最優(yōu)的合成參數(shù)；2.采用紫外-可見吸收光譜、熒光光譜等技術(shù)，研究其吸收光譜和熒光發(fā)射光譜特征，并探究不同工藝參數(shù)對其光學(xué)性能的影響；3.通過甲醛降解實(shí)驗(yàn)，研究不同工藝條件下制備的二氧化鈦薄膜的光催化活性，并與其他制備方法獲得的樣品進(jìn)行對比。三、研究意義和社會價(jià)值1.通過研究探究最優(yōu)制備方法和工藝參數(shù)，提高二氧化鈦薄膜的光催化活性和穩(wěn)定性，為環(huán)境治理和提高光催化技術(shù)的應(yīng)用效果提供新的思路和方法；2.研究結(jié)果可以為催化劑制備、環(huán)境污染治理、清潔能源開發(fā)等方面提供新的技術(shù)支持和理論指導(dǎo)，具有十分重要的社會價(jià)值；3.通過本研究的推廣和應(yīng)用，可以為國家環(huán)保、國際環(huán)境保護(hù)事業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。四、進(jìn)度安排本研究的進(jìn)度安排如下：1.前期調(diào)研和文獻(xiàn)閱讀，掌握制備二氧化鈦薄膜的方法、工藝參數(shù)和表征技術(shù)等方面的基礎(chǔ)知識，完成開題報(bào)告和詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)；2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，制備各組樣品，并利用SEM、XRD、FTIR等技術(shù)對其進(jìn)行表征和分析；3.通過光學(xué)特性測試，研究各樣品的熒光光譜和吸收光譜等光學(xué)性質(zhì)；4.通過甲醛降解實(shí)驗(yàn)研究各樣品的光催化活性；5.對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出結(jié)論。五、預(yù)期成果1.制備不同厚度和晶型的二氧化鈦薄膜，并通過XRD、SEM、FTIR等技術(shù)對其結(jié)構(gòu)和形態(tài)進(jìn)行表征；2.研究各樣品的光學(xué)性質(zhì)和光催化活性，并與其他制備方法獲得的樣品進(jìn)行對比；3.獲得最優(yōu)的制備工藝參數(shù)和光催化性能。六、參考文獻(xiàn)1.XuY,SchoonenMA.Theabsoluteenergypositionsofconductionandvalencebandsofselectedsemiconductingminerals。AmericanMineralogist,2000,85(3/4):543-556.2.漆亞峰，沈洪，高清流等.微波水熱法制備Ag/C/N-TiO2復(fù)合光催化劑及其降解新戊靈的研究.環(huán)境科學(xué)，2019，17(6)：400-407。3.ChenX,ShenS,GuoL,MaoSS.Semiconductor-basedphotocatalytichydrogengeneration，Chem.Rev.,2010,110:6503-6570.4.YanJ,LiY,LiY,etal.andCarbonNitrideHeterojunctionPhotocatalystswithEnhancedVisible-LightPhotocatalyticActivity.J.Phys.Chem.C,2011,115(14):6536-6542.