微纳分级结构二氧化钛的合成及光催化性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着工业化的快速发展，环境污染和能源短缺问题日益严峻，寻求高效、环保的解决方案迫在眉睫。

光催化技术作为一种利用太阳能进行环境污染治理和能源转换的绿色技术，近年来备受关注。

其中，二氧化钛(tio2)由于其优异的光催化活性、化学稳定性、低成本和无毒等优点，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，微纳米材料因其独特的物理化学性质和广阔的应用前景而成为国内外研究的热点。

特别是微纳分级结构材料，由于其结合了微米和纳米尺度的结构优势，在催化、能源、生物医药等领域展现出巨大的潜力。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以提高二氧化钛光催化活性为目标，设计合成具有微纳分级结构的二氧化钛材料，并研究其光催化性能。

主要研究内容包括：
1.微纳分级结构二氧化钛的制备：采用水热法或溶剂热法，通过控制反应温度、时间、ph值、表面活性剂等条件，制备形貌、尺寸可控的微纳分级结构二氧化钛材料，例如微球、纳米线、纳米片等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法。

1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解微纳分级结构二氧化钛的制备方法、性能及其光催化应用的研究现状，为本研究提供理论基础和实验依据。

2.材料制备阶段：采用水热法或溶剂热法制备微纳分级结构二氧化钛材料。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.制备方法的创新：本研究将探索新的合成路线和工艺条件，制备具有特定形貌和尺寸的微纳分级结构二氧化钛材料，以期提高其光催化活性。

2.结构与性能关系研究的深入：本研究将系统研究微纳分级结构、晶相组成、比表面积等因素对二氧化钛光催化性能的影响规律，揭示材料结构与性能之间的构效关系，为设计合成高效光催化剂提供理论指导。

3.光催化反应机理的探索：本研究将采用多种表征手段，深入研究微纳分级结构二氧化钛光催化降解有机污染物的反应机理，探讨活性物种在光催化过程中的作用机制，为光催化技术的应用提供理论依据。

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, 王进博, 李文钊, 等. 微纳结构二氧化钛光催化材料研究进展[j]. 人工晶体学报, 2018, 47(8): 1617-1626.

2. 李晓娥, 王利平, 张莉, 等. 分级结构二氧化钛的制备及光催化性能研究进展[j]. 材料导报, 2017, 31(19): 1-8.

3. 王晓丽, 刘守新, 孙晓君, 等. 二氧化钛纳米材料的制备及其光催化性能研究进展[j]. 材料导报, 2019, 33(9): 1553-1561.