大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
學(xué)院: 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí): 08應(yīng)化
課題名稱 鈷插層四鈦酸復(fù)合材料的制備及其光催化活性
1、本課題的的研究目的和意義:能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題制約著人類文明前進(jìn)的步伐,而消除環(huán)境污染需要消耗大量的能源,這無(wú)疑給能源問(wèn)題帶來(lái)更大的沖擊。借助低能耗、易操作、反應(yīng)溫和、可減少二次污染、可連續(xù)工作等優(yōu)點(diǎn)的光催化環(huán)境凈化治理技術(shù)成為解決該問(wèn)題的有效方式,因此,開(kāi)發(fā)高性能光催化材料顯得尤為迫切。
由于層間域的可調(diào)控性,層狀半導(dǎo)體能夠與各式各樣的客體進(jìn)行自組裝,從而制備出種類繁多、性能相對(duì)優(yōu)越的層狀復(fù)合材料。通過(guò)摻雜改性和插層柱撐,材料的比表積面將增大,吸附能力和光催化活性都可得到明顯提高[35]。作為重要的半導(dǎo)體光催化劑,K2Ti4O9具有較高的催化活性,在降解有機(jī)污染物,光催化領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用。通過(guò)插層柱撐組成復(fù)合半導(dǎo)體,復(fù)合
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懸浮液之后,加入的客體物質(zhì),使其與單分子層重堆積形成…主客主客主…式的鈷插層四鈦酸基復(fù)合光催化材料。擬通過(guò)*RD、SEM、UV-Vis、BET、TG、IR等測(cè)試手段研究Co離子插入四鈦酸層間形成的新型納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)等。進(jìn)而分析客體物質(zhì)在基體層間域的存在狀態(tài)、排列方式和結(jié)構(gòu)分布規(guī)律,揭示基-客體間相互作用的基本特征等相關(guān)規(guī)律。在可見(jiàn)光照射下,以典型的有機(jī)染料——亞甲基藍(lán)(MB)為探針,研究材料的光催化活性,考察不同條件下催化劑樣品對(duì)染料的降解活性,初步探討半導(dǎo)體光催化材料光催化降解有機(jī)污染物的反應(yīng)機(jī)理。
4、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題:能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題制約著人類文明前進(jìn)的步伐,而消除環(huán)境污染需要消耗大量的能源,這無(wú)疑給能源問(wèn)題帶來(lái)更大的沖擊。借助低能耗、易操作、反應(yīng)溫和、可減少二次污染、可連續(xù)工作等優(yōu)點(diǎn)的光催化環(huán)境凈化治理技術(shù)成為解決該問(wèn)題的有效方式,因此,開(kāi)發(fā)高性能光催化材料顯得尤為迫切。
5、研究思路、方法和步驟:本
論文首先采用高溫固相法合成四鈦酸鉀,再利用單剝離-重堆積技術(shù),以四鈦酸為主體,鈷離子為客_備鈷插層光催化復(fù)合材料。該方法首先以HCl強(qiáng)還原劑與K2Ti4O9反應(yīng)得質(zhì)子化物質(zhì)H2Ti4O9,然后將該質(zhì)子酸與四丁基氫氧化銨反應(yīng)生成單分子層懸浮液之后,加入的客體物質(zhì),使其與單分子層重堆積形成…主客主客主…式的鈷插層四鈦酸基復(fù)合光催化材料。擬通過(guò)*RD、SEM、UV-Vis、BET、TG、IR等測(cè)試手段研究Co離子插入四鈦酸層間形成的新型納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)等。進(jìn)而分析客體物質(zhì)在基體層間域的存在狀態(tài)、排列方式和結(jié)構(gòu)分布規(guī)律,揭示基-客體間相互作用的基本特征等相關(guān)規(guī)律。在可見(jiàn)光照射下,以典型的有機(jī)染料——亞甲基藍(lán)(MB)為探針,研究材料的光催化活性,考察不同條件下催化劑樣品對(duì)染料的降解活性,初步探討半導(dǎo)體光催化材料光催化降解有機(jī)污染物的反應(yīng)機(jī)理。
6、本課題的進(jìn)度安排:
2月13日——5月28日:首先采用高溫固相法合成四鈦酸鉀,再利用單剝離-重堆積技術(shù),以四鈦酸為主體,鈷離子為客_備鈷插層光催化復(fù)合材料。該方法首先以HCl強(qiáng)還原劑與K2Ti4O9反應(yīng)得質(zhì)子化物質(zhì)H2Ti4O9,然后將該質(zhì)子酸與四丁基氫氧化銨反應(yīng)生成單分子層懸浮液之后,加入的客體物質(zhì),使其與單分子層重堆積形成…主客主客主…式的鈷插層四鈦酸基復(fù)合光催化材料。擬通過(guò)*RD、SEM、UV-Vis、BET、TG、IR等測(cè)試手段研究Co離子插入四鈦酸層間形成的新型納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)等
7、參考文獻(xiàn):[1] Fujishima A., Honda. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode [J]. Nature,1972,238(5358):37
[2] Carey J.H., Lawrence. J, Tosine H.M. Photodechlorination of PCB’s in the presence of titanium dio*ide in aqueous suspensions [J]. Bull Environ Contam To ……(未完,全文共2934字,當(dāng)前僅顯示1865字,請(qǐng)閱讀下面提示信息。
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