氧化铈/碳膜材料的合成及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

多孔碳化硅能有效的耐高温、耐高压和耐腐蚀等特点，是特殊的化学反应条件下理想的催化剂载体材料。在一些重要的化学反应，碳化硅作为催化剂的载体显示出良好的前景。然而，比表面积低，一直都是碳化硅未能被广泛使用作为催化剂载体的原因。所以，通过人工合成具有较高比表面积的碳化硅已经成为最近几年研究的方向。

碳化铁是一种金属间填充型化合物，由于其独特的物理、化学及结构性能已经广泛的应用于光学、电子学及磁学等领域。另外，碳化铁的高催化活性和选择性也已经引起了广泛关注，它已经作为催化剂广泛应用于石油化工、汽车尾气处理等领域。

2. 研究内容和预期目标

利用植物叶片自身碳化和限域作用，仿生合成叶片结构氧化铈-碳纳米薄膜，分析不同形貌叶片仿生结构材料对CO2和H2O分子的捕获能力，研究材料的光吸收效率与叶片精细微纳分级结构之间的关系；揭示二氧化碳被光催化还原的选择性产物及产率与反应物浓度、催化剂用量和光照条件等之间的内在联系，阐明二氧化碳还原转化效率和材料结构与成分之间的影响规律，指导探索复合催化剂和水、汽界面的CO2光催化还原机理。

3. 研究的方法与步骤

实验所用的主要原料：滤纸、无水乙醇（分析纯），teos（分析纯），去离子水，硝酸铈（分析纯），盐酸（分析纯）。

实验所用主要仪器：kq-100e型超声波清洗器，dhg-9076a型电热恒温鼓风干燥箱，df-101s集热式磁力加热搅拌器，te313s-ds电子天平，bsa224s电子天平，sxl型程控箱式电炉，s-4800场发射扫描电子显微镜，d8focusx射线衍射仪，micromeriticsasap2010cn2脱吸附仪，jem2010高分辨率透射电子显微镜，sdfq600热重分析仪，escalab250型x-射线光电子能谱，rj-tdl-40b低速台式离心机，tu-1901双光束紫外可见分光光度计，irprestige-21型傅立叶红外光谱仪，shb-Ⅲ循环水式真空泵，79-1磁力加热搅拌器，培养皿，烧杯，胶头滴管，量筒，镊子，锥形瓶，玻璃棒。

具体方法：

4. 参考文献

[1] jordan, a.; scholz, r.; wust, p.,et al., endocytosis of dextran and silan-coated magnetite nanoparticles and the effect of intracellular hyperthermia on human mammary carcinoma cells in vitro[j]. journal of magnetism and magnetic materials 1999, 194(1-3), 185-196.

[2] weissleder, r.; bogdanow,a.; neuwelt, e. a, et al., long-circulating iron-oxides for mr-imaging[j]. advanced drug delivery reviews 1995, 16(2-3), 321-334.

[3] liu, z. l.; ding, z. h.; yao,k.l.,et al., preparation and characterization of polymer-coated core shell structured magnetic microbeads[j]. journal of magnetism and magnetic materials 2003, 265(1), 98-105.

5. 计划与进度安排

1.2022-12-22～2022-02-28 查阅文献，制定实验方案，完成开题报告

2.2022-03-01～2022-04-01 熟悉生物模板法和氧化铈的制备工艺，利用生物模板，合成氧化铈/碳膜材料。

3.2022-04-01～2022-05-01 对材料进行表征，研究材料的可将光响应能力