二维材料MXene及其复合材料的制备及光催化降解有机物性能的研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着工业和城市化的快速发展，水体有机污染问题日益严峻，对生态环境和人类健康构成严重威胁。

传统的水处理方法难以有效去除这些难降解有机污染物，因此开发高效、环保的新型水处理技术迫在眉睫。

光催化技术作为一种绿色、可持续的深度氧化技术，利用太阳能驱动半导体光催化剂降解有机污染物，具有能耗低、效率高、无二次污染等优点，近年来受到广泛关注。

2. 本选题国内外研究状况综述

mxene材料作为一种新兴的二维材料，其合成、性质和应用研究得到了国内外学者的广泛关注。

1. 国内研究现状

近年来，国内学者在mxene材料的制备、改性及光催化应用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

本研究将采用化学刻蚀法和液相剥离法制备二维材料mxene，并通过不同方法对其进行改性，制备mxene基复合材料。

1. 主要内容

1.采用化学刻蚀法和液相剥离法制备二维材料mxene，并对其进行表征，例如xrd、sem、tem、xps、bet等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解mxene材料的制备方法、改性策略、光催化性能及其应用现状，为本研究提供理论基础。

2.mxene材料的制备：采用化学刻蚀法和液相剥离法制备mxene材料，并通过xrd、sem、tem、xps、bet等手段对其进行表征，分析其结构、形貌、组成和比表面积等。

3.mxene基复合材料的制备：将制备的mxene与金属氧化物、碳材料等复合，制备mxene基复合材料，并通过xrd、sem、tem、xps、bet等手段对其进行表征，分析其结构、形貌、组成和比表面积等。

5. 研究的创新点

1.采用改进的化学刻蚀法和液相剥离法制备mxene材料，提高材料的比表面积和活性位点数量，增强其光催化活性。

2.设计并制备新型mxene基复合材料，例如mxene/金属有机框架材料、mxene/量子点等，通过协同效应提高光催化效率。

3.深入研究mxene基光催化材料的降解机理，揭示光催化反应过程中的活性物种和反应路径，为材料设计和性能优化提供理论指导。

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] 谢静,张校刚.mxene材料的制备及其电化学储能应用[j].无机材料学报,2016,31(9):889-902.

[2] 张亚男,张梦瑶,徐丽,等.ti3c2tx mxene的制备及其在电化学储能领域的应用[j].材料导报,2019,33(18):3163-3170.

[3] 王飞,陈晓红.mxene基纳米材料在光催化领域的应用[j].化学进展,2020,32(1):1-15.