纳米TiO2材料晶面调控对电子界面迁移和光催化性能的影响开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着工业化的快速发展，环境污染问题日益严峻，其中水污染尤为突出。

半导体光催化技术作为一种绿色环保的污染治理技术，利用太阳光降解有机污染物，为解决环境问题提供了新的思路。

在众多光催化材料中，tio2因其优异的光催化活性、化学稳定性、低成本和无毒性等优点，成为该领域的研究热点。

2. 本选题国内外研究状况综述

tio2晶面调控是一个备受关注的研究领域，近年来国内外学者对此进行了大量的研究，并取得了丰硕的成果。

1. 国内研究现状

国内学者在tio2晶面调控方面取得了一系列重要进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将采用水热法合成不同晶面暴露的纳米tio2材料，并通过xrd、sem、tem、xps和uv-vis等表征手段对材料的晶体结构、形貌、表面性质等进行表征。

在此基础上，研究不同晶面tio2的电子界面迁移速率和光催化性能，并探讨晶面效应对电子界面迁移机制和光催化反应机理的影响。

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：采用水热法合成不同晶面暴露的纳米tio2材料。

通过控制反应条件，如反应温度、时间、ph值、钛源和添加剂等，实现对tio2晶面的调控，制备出暴露特定晶面的tio2纳米材料。

2.材料表征：利用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)、x射线光电子能谱仪(xps)和紫外-可见分光光度计(uv-vis)等对制备的tio2纳米材料进行表征，分析其晶体结构、形貌、比表面积、表面元素组成和价态、光吸收性质等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：(1)采用水热法结合晶面调控剂，实现对TiO2纳米材料不同晶面的可控制备，并深入研究其晶面结构、电子结构和光催化性能之间的构效关系；(2)结合多种表征手段和理论计算，深入研究不同晶面TiO2电子界面迁移过程，揭示晶面效应对电子界面迁移的影响机制；(3)以典型有机污染物为目标降解物，系统评价不同晶面TiO2的光催化性能，并探讨晶面调控对光催化反应路径和机理的影响。

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. 刘守新, 王波, 狄俊, 等. 晶面异质结构tio2纳米材料的构建及其光催化应用[j]. 材料导报, 2018, 32(15): 2537-2551.

2. 张颖, 张金超, 刘守新, 等. 晶面调控tio2基纳米材料光催化性能研究进展[j]. 材料导报, 2017, 31(11): 12-21 42.

3. 陈晓, 邓丽, 王心晨, 等. 晶面调控对tio2光催化活性的影响[j]. 材料导报, 2019, 33(1): 106-114.