N-C改性纳米二氧化钛可见光催化剂的制备与表征的开题报告.pdf
N-C改性纳米二氧化钛可见光催化剂的制备与表征
的开题报告
一、研究背景及意义
纳米二氧化钛(TiO2)是一种广泛应用于光催化、光电子、防紫外
线等领域的重要材料。然而,TiO2在可见光区的吸收较弱,因此无法利
用可见光进行高效催化反应,限制了其应用。为了解决这一问题,近年
来研究人员通过改性TiO2表面,在其表面增加一定的杂质,以提高其可
见光响应性能。其中N-C改性纳米二氧化钛是一种较为有效的手段之一。
N-C改性纳米二氧化钛是指将TiO2表面引入带有氮、碳等元素的杂
质,可以通过各种方法制备,如水热法、溶胶凝胶法等。改性后的纳米
二氧化钛可以充分吸收可见光,从而提高催化效率,扩展其应用范围。
因此,研究N-C改性纳米二氧化钛的制备与表征具有重要的科学意义和
应用前景。
二、研究内容与方法
本研究旨在制备高效的N-C改性纳米二氧化钛可见光催化剂,并对
其进行表征。具体研究内容如下:
1.常规法制备纳米二氧化钛:采用水热法或溶胶凝胶法制备纳米二
氧化钛。
2.N-C改性处理:利用四氢呋喃和尿素等反应物改性纳米二氧化钛
表面,引入N、C等杂质,制备N-C改性纳米二氧化钛。
3.催化活性测试:将制备的N-C改性纳米二氧化钛与有机物质混合
后进行紫外-可见光辐射下催化反应,考察其光催化活性。
4.表征:利用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶变
换红外光谱(FTIR)等技术对制备的N-C改性纳米二氧化钛进行表征。
三、预期成果与意义
预计制备的N-C改性纳米二氧化钛催化剂具有很高的光催化活性,
可以有效地应用于水处理、有机物降解等领域。同时,通过对其结构和
表面性质的表征,有望深入了解改性材料的制备工艺及其光催化性能与
表面结构之间的关系。这都将对TiO2的改性研究提供一定的参考价值,
有利于其在各个领域中的应用进一步升级。