多形貌改性TiO2催化剂光还原CO2性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着工业化进程的加快，大量化石燃料的燃烧导致大气中co2浓度不断攀升，引发了一系列环境问题，如温室效应、气候变化等，严重威胁着人类的可持续发展。

因此，如何有效地减少co2排放、降低其在大气中的浓度已成为全球亟待解决的重大课题。

在众多co2减排技术中，光催化还原co2技术利用太阳能将co2转化为有价值的化学燃料和化工原料，具有绿色、环保、可持续等优点，被认为是解决能源和环境问题的理想途径之一。

2. 本选题国内外研究状况综述

二氧化钛(tio2)作为一种宽禁带半导体材料，由于其优异的光催化活性、化学稳定性、低成本和无毒性等优点，在光催化还原co2领域受到广泛关注。

近年来，国内外学者在多形貌改性tio2催化剂光还原co2性能研究方面取得了一系列进展。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以多形貌改性tio2为研究对象，通过不同的制备方法和改性策略，制备出一系列形貌可控、性能优异的tio2基催化剂。

系统研究形貌、尺寸、晶面、孔结构等因素对tio2光催化还原co2性能的影响规律，并探讨其构效关系。

1. 主要内容

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，具体步骤如下：
1.材料制备：采用水热法、溶剂热法、模板法等方法制备不同形貌的tio2纳米材料。

通过控制反应条件，如反应时间、反应温度、ph值、前驱体浓度等，调控tio2的形貌、尺寸、晶面、孔结构等。

2.催化剂改性：采用金属或非金属掺杂、贵金属沉积、半导体复合等策略对tio2进行改性。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.系统研究多形貌tio2的制备方法，并结合多种改性策略，开发出一系列形貌可控、性能优异的tio2基催化剂。

2.深入探讨形貌、尺寸、晶面、孔结构等因素对tio2光催化还原co2性能的影响规律，揭示其构效关系，为设计和开发新型高效光催化剂提供理论依据。

3.结合理论计算和实验结果，深入分析多形貌改性tio2光催化还原co2的反应机理，为进一步提高光催化效率和产物选择性提供指导。

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] 张莉, 王鹏, 刘岗, 等. 二氧化钛纳米材料光催化还原co2的研究进展[j]. 化学进展, 2015, 27(7): 950-964.

[2] 谢腾峰, 刘应亮, 李灿. tio2光催化还原co2的研究进展[j]. 化学进展, 2013, 25(1): 12-24.

[3] 李晓, 张彭义, 郑经堂. tio2光催化还原co2的研究进展[j]. 无机材料学报, 2014, 29(6): 581-592.