氧化铈基复合纤维材料的合成及光催化性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

铈是自然界中储量最丰富的稀土元素，其4f电子构型使其化合物具有特殊的光、电、磁性能。氧化铈具有稳定的化学性能，良好的光催化性能，而且安全环保，价格便宜。在很多光催化材料中，氧化铈有着独特的晶体结构，良好的储存和释放氧的能力和其三价/四价变价活性使其有很强的氧化还原能力，使其成为具有应用前途的光催化材料和抗菌材料。

静电纺丝技术是近年来发展起来的一种制备微/纳米级纤维的工艺，它是将聚合物溶液或熔体置于高压静电场中，静电力对纺丝液进行拉伸来实现纺丝，制备出有高表面活性，大比表面积，孔隙率高，固定形状，力学强度优良，易回收的纳米纤维膜材料。

纳米银具有优异的性能，掺杂纳米银可以增强而氧化铈纳米材料对可见光的吸收，抑制电子空穴的再复合，大大提高其光催化能力，所以用静电纺丝技术来制备二氧化铈基符合纳米纤维膜，以及研究其光催化性能。

2. 研究内容和预期目标

研究内容

因为静电纺丝能制造出高表面活性，大比表面积，孔隙率高，固定形状，力学强度优良，易回收的纳米纤维膜材料。纳米银的掺杂可以提高二氧化铈对可见光的吸收，抑制电子空穴对的复合，大大提高光催化性能。本实验通过静电纺丝法制得复合纤维膜，然后煅烧得二氧化铈微纳米纤维膜。

预期目标

3. 研究的方法与步骤

1、以pvp为有机纤维原料，硝酸铈为无机原料，通过静电纺丝的方法合成氧化铈纤维，研究纺丝条件对材料的形貌的影响，以便确定最优的实验工艺。

2、以pvp有机纤维原料，硝酸铈和硝酸银等为无机原料，通过静电纺丝的方法合成氧化铈基复合纳米纤维，主要研究掺杂的金属离子对复合材料光催化还原性能的影响规律。

综合上述两个实验，对最适条件下制备的氧化铈基复合纳米纤维、表面形貌以及内部结构等进行分析，再探究其光催化性能

4. 参考文献

[1]静电纺丝技术制备y2o3纳米纤维[j]. 刘莉,董相廷,王进贤,车红锐. 长春理工大学学报(自然科学版). 2007(03)

[2]静电纺丝技术制备无机物纳米纤维的最新研究进展[j]. 崔启征,董相廷,于伟利,王进贤,王慧茹,杨晓峰,于晓辉. 稀有金属材料与工程. 2006(07)

[3]纳米ceo2/pmma杂化材料的制备与表征[j]. 董相廷,孙晶,刘桂霞,王广洪,闫景辉,何颖,刘钟馨,洪广言. 化学学报. 2003(01)

5. 计划与进度安排

一、2022.11.25-2022.3.25

阅读文献，完成文献综述和开题报告，外文论文翻译；

二、2022.3.26-2022.4.15