1.新型铌酸盐光催化材料的构筑及其应用的文献调研开题报告

1. 研究目的与意义

（1）研究背景

当今世界，能源和环境是人类赖以生存的物质基础和条件，是社会和经济可持续发展的重要保障。而随着能源和环境问题的日益突出，解决能源短缺和环境污染问题已成为本世纪最重要和最具发展潜力的领域，光催化作为一种绿色新技术，能够以其室温深度反应和可直接利用太阳光驱动一系列重要的化学反应，提供清洁能源，而成为一种理想的环境污染治理技术和洁净能源生产技术。光解水制氢技术能够利用太阳能，开发出安全清洁且高效的二次能源氢能，然而受认知手段与水平的限制，目前对光催化作用机理的研究成果仍不足以指导光催化技术的大规模工业化应用，这项技术仍然面临很多挑战，如光催化剂的光腐蚀现象、响应光范围窄、太阳能转化效率低、实际应用偏差大等问题，所以寻找和制备高量子效率的新型光催化材料是实现光能转换的先决条件，也是光催化领域所需要解决的首要任务之一。

新型光催化材料的开发方法主要集中在以下两个方面：一是对紫外光响应型宽带隙光催化材料的改性，使其获得可见光响应，方法主要集中在元素掺杂改性、半导体复合与光敏化等方面；另一方面是通过材料设计的方法改善晶体结构和能带结构从而设计和开发可见光响应型光催化材料。所以新型半导体光催化剂作为光催化技术研究的核心，其研制和开发在光催化技术中起着举足轻重的作用。

2. 研究内容和预期目标

(1)主要研究内容

本课题围绕铌酸盐材料，通过优化合成方法和制备条件得到一系列具有特殊形貌的光催化剂，并采用助催化剂修饰、掺杂等手段来促进光生电荷的分离效率，降低催化剂光生电子空穴复合速率，从而得到催化活性增强的可见光响应光催化材料。采用多种表征手段分析了所制备的光催化剂的微观结构、光电性质、光催化性能及稳定性，并进一步探讨其光催化反应机理。

(2)预期目标

3. 研究的方法与步骤

按照毕业论文总体目标和要求，具体研究方法及步骤如下：

一、国内外相关研究的综述

阅读相关的中英文文献资料，了解国内外相关研究和开发的现状和进展，叙述本课题的意义、研究范围及预期目的，说明本文要解决的问题和采取的手段及方法。

4. 参考文献

[1]a. kudo, a. tanaka, k. domen, k. i.maruya, k. i. aika, t. onishi. photocatalytic decomposition of water over nio k₄nb₆o₁₇ catalyst [j]. j. catal., 1988, 111(1): 67-76.

[2]p. jana, a. victor, c. m. montero, p. gálvez,p. pizarro, j. m. coronado, d. p. serrano.mixed nanb_xta_1xo₃ perovskites asphotocatalysts for h₂ production [j]. green chem., 2015, 17(3):1735-1743.

[3] x. k. li, n. kikugawa, j. h. ye.nitrogen-doped lamellar niobic acid with visible lightresponsive photocatalyticactivity [j]. adv. mater., 2008, 20(20), 4: 3816–3819.

5. 计划与进度安排

一、2022年12月23日-2022年3月23日

阅读文献，完成导论和开题报告，外文论文翻译；

二、2022年3月24日-2022年4月15日