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Bi、N共摻雜TiO2的制備及性能的研究的開(kāi)題報(bào)告題目:Bi、N共摻雜TiO2的制備及性能的研究一、研究背景及意義鈦酸鈣(TiO2)是一種功能強(qiáng)大的半導(dǎo)體材料,在環(huán)境治理、電化學(xué)儲(chǔ)能、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。然而,TiO2的光催化活性受到其帶隙結(jié)構(gòu)及表面缺陷狀態(tài)的影響,因此需要對(duì)其進(jìn)行改性以提高其光催化性能。過(guò)去的研究表明,Bi、N等摻雜可以使TiO2的帶隙寬度變窄、增加它的吸收光譜范圍,提高其光催化活性。本課題擬研究Bi、N共摻雜TiO2的制備及其光催化性能,為環(huán)境治理等領(lǐng)域提供新的材料選擇。二、研究?jī)?nèi)容1.制備Bi、N共摻雜TiO2采用Sol-gel法制備Bi、N共摻雜的TiO2材料。以四丙醇鈦為Ti源,雙乙二醇胺為穩(wěn)定劑,Bi(NO3)3、NH4NO3為摻雜源,乙二醇為溶劑,經(jīng)過(guò)溶膠處理、干燥、煅燒等步驟制備得到Bi、N共摻雜的TiO2材料。2.性能表征利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、傅里葉變換紅外光譜儀、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)等對(duì)材料的形貌、結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能進(jìn)行表征。3.光催化性能測(cè)試?yán)每梢?jiàn)光譜下的羅丹明B降解實(shí)驗(yàn)等方法測(cè)試材料的光催化活性。同時(shí),通過(guò)對(duì)比不同條件下材料的光催化性能,探究Bi、N共摻雜對(duì)提高TiO2光催化活性的影響。三、研究進(jìn)度安排1.文獻(xiàn)調(diào)研:7天對(duì)國(guó)內(nèi)外已有的關(guān)于Bi、N共摻雜TiO2的制備及其光催化性能的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行仔細(xì)研究,為本課題的開(kāi)展提供理論支撐和實(shí)驗(yàn)思路。2.實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備:10天購(gòu)買所需實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備,并進(jìn)行檢測(cè)和驗(yàn)證。3.材料制備及性能表征:30天制備Bi、N共摻雜TiO2,并對(duì)其形貌、結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能進(jìn)行表征。4.光催化性能測(cè)試:20天利用可見(jiàn)光譜下的羅丹明B降解實(shí)驗(yàn)等方法測(cè)試材料的光催化活性,并探究Bi、N共摻雜對(duì)提高TiO2光催化活性的影響。5.數(shù)據(jù)分析及總結(jié):8天對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及總結(jié),撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文及答辯準(zhǔn)備。四、擬采取的研究方法1.文獻(xiàn)資料法查閱相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn),對(duì)Bi、N共摻雜TiO2的制備及其在光催化領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行文獻(xiàn)綜述和研究。2.化學(xué)合成法采用Sol-gel法制備Bi、N共摻雜的TiO2材料,并進(jìn)行表征和光催化性能測(cè)試。3.儀器分析法借助場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、傅里葉變換紅外光譜儀、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)等儀器設(shè)備對(duì)制備的材料進(jìn)行表征及分析。五、參考文獻(xiàn)[1]AlgarraM,ChambersSA.Controloftheopticalpropertiesofnitrogen-dopedTiO2byVUVirradiation:experimentalandtheoreticalanalysis[J].PhysicalChemistryChemicalPhysics,2017,19(11):8313-8323.[2]覃炳珍,伍續(xù)明,王玉山,等.摻雜型TiO2光催化劑的研究進(jìn)展[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),2010,30(1):114-119.[3]鄭桌平,單琳,謝鑫漫,等.Bi,N共摻雜TiO2的制備及其光催化性能研究[J].中國(guó)表面工程,2019,32(5):135-140.[4]DholeSD,WaykarRG,JadkarSR.Bi—NdualdopedTiO2nanoparticlesforimprovedphoto-catalyticactivityundervisible

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