1. 研究目的与意义
半导体光催化材料在现在环境治理，降解污染物，新能源利用等方面得到越来越广泛的应用。但是一般半导体材料由于能带隙较大，只能在短波长光源下得到激发应用。使得大自然中的太阳光能不能得到很好的利用，为了更好的利用太阳光里的可见光与近红外光区域，开始研究在可见光下有催化效果的纳米级光催化材料。碳材料作为电子的良好受体也吸引了大家的目光，像碳纳米管有独特的电子传输特性，石墨烯作为近年发现的二维碳原子晶体，具有优异的电学性质，以及良好的导电性和化学稳定性。本课题利用较窄能带隙半导体材料zns，与碳纳米材料cnt共同修饰tio2,制备纳米复合材料。利用zns与cnt的特殊性能达到敏化半导体材料，提高光催化性能的目的。
近年来，基于半导体材料的光催化技术被广泛的应用于环境净化，以及选择性有机合成。在这些半导体光催化材料中，tio2因其化学稳定，价格低廉，毒性低，制备不需要高温高压，光催化活性优异等优点，被广泛的关注与研究。tio2能够发生光生电子和光生空穴的分离，光生空穴的直接强氧化能力能够使其氧化大部分的有机物，并可以通过间接氧化将一些有毒有害物质转化为无毒无害形式，所以在环境治理领域有着非常重要的意义。但由于其光生电子和空穴的分离效率低，导致其光催化活性不能满足实际应用需求。为了提高tio2催化剂的光催化效率，急需解决的就是光生电子与空穴的分离问题。cnt以其优良电子的传输性能以及电子捕获能力，被广泛的应用于延长半导体材料的光生载流子寿命，同时由于其大的比表面积，成为了提高二氧化钛催化剂光催化性能的优良载体。研究表明碳纳米管在实验中能明显提高zns的光催化效率。
2. 研究内容和预期目标
zns-cnt/tio2复合物制备与光降解研究,tio2作为良好的光催化材料引起了广泛的关注。作为光催化剂，tio2具有合适的能带电位、高化学稳定性、无毒无害、较高的光电转换效率、低成本、高活性等优点，而量子点效应对光催化性能会产生很有趣的影响，本毕业设计利用较窄能带隙半导体材料zns，与碳纳米材料cnt共同修饰tio2,制备纳米复合材料。利用zns与cnt的特殊性能达到敏化半导体材料，提高光催化性能的目的。制备在cnt表面附着的纳米zns与tio2表颗粒的复合材料，并研究这一复合物的光催化性能。
2.参照文献的方法
3.用光谱学方法（紫外-可见光谱、红外光谱）进行表征
3. 研究的方法与步骤
4. 参考文献
[1] h. huang, h.c. zhang, y. liu, z. ma, h. ming, h.t. li, z.h. kang, (pt-c60)@sio2 nanocomposites for convenient chemical hydrogen storage, j. mater. chem., 22, 20153-20157, 2012.
[2] z.s. li, t. yu, z. g. zou,j. h. ye, degradation in photocatalytic activity induced by hydrogen-related defects in nano-linbo3 material, appl. phys. lett., 88, 071917, 2006.
[3] z. g. zou, j. ye, k. sayama and h. arakawa, direct splitting of water under visible light irradiation with an oxide semiconductor photocatalyst, nature, 414, 625, 2001.
5. 计划与进度安排
1.2013-02-26～2013-03-20 查阅文献，制定实验方案，完成开题报告。
2.2013-03-21～2013-04-14 熟悉毕业设计研究的发展，掌握基本实验操作，并开始实验。
3.2013-04-15～2013-04-20 总结前期工作，完成中期汇报。
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