TiO2光催化去除有机污染物开题报告

1. 研究目的与意义

tio₂材料由于原料来源广泛且价格便宜/制作简单、稳定性好的优点， 在有机污染物降解、 光解水、 储能等方面具有广阔的应用价值。但是， 由于tio₂材料属于宽禁带半导体材料，只能对近紫外光区的光产生响应，大大降低了太阳能的利用率。目前主要研究集中在通过对tio₂材料掺杂等方式拓宽其对光的响应区间， 掺杂方式主要有金属掺杂及非金属掺杂两种tio₂材料掺杂的目的主要集中在拓展在可见光的吸收范围， 提高对可见光的利用率。tio₂的使用方式主要有粉体或者薄膜等方式，但是粉体或者薄膜都面临着使用效率低下等缺点 。研究表明，纳米棒阵列结构具有大的比表面积及更强的吸附能力， 可以吸收更多的有机污染物， 极大提高光阳极对光的吸收率，可以用于光催化、 染料敏华太阳能电池等。

本研究拟利用水热法制备tio₂纳米棒阵列，将纳米棒用于有机污染物的降解研究。

2. 研究内容和预期目标

1. 查阅相关文献，写出tio2纳米棒合成和应用方面的综述。

本实验采用水热法制备金红石型tio2，并且采用循环伏安法，交流抗阻，充放电进行表征。2. 研究tio2纳米棒降解有机污染物，如卤代有机物，染料，农药，表面活性剂以及其他有机化合物等。

3.整理实验数据，撰写毕业论文。

3. 研究的方法与步骤

1. tio₂的水热法制备

模板剂：ctab 钛源：tbt

步骤：1）室温 50ml蒸馏水中加入ctab升温至35℃形成半透明溶液标记为a液。

4. 参考文献

1. zhang s, zhang s, peng b, et al. high performance hydrogenated tio2 nanorod arrays as a hotoelectrochemical sensor for organic compounds under visible light[j]. electrochemistry communications, 2014, 40: 24-27.

2. 曾光,刘许强.石墨烯/tio₂纳米复合材料在光催化领域的研究进展[j].材料导报， 2015，(09): 28-33.

3. 高金霞，王元奕，李秀元，等.改性二氧化钛纳米棒的制备及其对有机污染物的光催化降解研究[j].中国无机分析化学，2015，(04): 91-95.

5. 计划与进度安排

1 (第一周) 接受任务，查阅文献。

2（第二－三周） 完成开题报告、完成英文文献翻译、为论文实验做准备。

3（第四－十三周） 毕业论文实验。