ZnO-TiO2纳米复合材料的制备及其光催化性能的研究的开题报告.docx

ZnO-TiO2纳米复合材料的制备及其光催化性能的研究的开题报告

一、选题背景

光催化技术在环境污染治理中具有重要的应用前景。其中，ZnO和TiO2作为光催化剂具有较高的光催化活性和稳定性。然而单一的ZnO或TiO2光催化剂也存在一些问题，如光响应区域狭窄和光转换效率低。为了克服这些问题，ZnO-TiO2纳米复合材料被广泛研究。ZnO-TiO2纳米复合材料的制备及其光催化性能的研究具有重要意义。

二、研究目的

本研究旨在制备ZnO-TiO2纳米复合材料，并探究其光催化性能。具体目的如下：

1.通过溶胶-凝胶法制备ZnO-TiO2纳米复合材料；

2.研究ZnO-TiO2纳米复合材料的晶体结构、形貌和物理化学性质；

3.对比ZnO-TiO2纳米复合材料和单一的ZnO或TiO2光催化剂的光催化性能；

4.探究ZnO-TiO2纳米复合材料的光催化机理。

三、研究方法

1.制备ZnO-TiO2纳米复合材料：采用溶胶-凝胶法，在有机溶剂中分别混合氯化钛和乙酰丙酮锌，并控制温度和时间使其形成溶胶，然后经过干燥和焙烧等处理制备ZnO-TiO2纳米复合材料。

2.表征ZnO-TiO2纳米复合材料：采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段分别对复合材料的晶体结构、形貌和大小进行表征。

3.测量光催化性能：采用紫外可见光光谱仪对ZnO-TiO2纳米复合材料的吸收光谱进行测试，并对比单一的ZnO或TiO2光催化剂的吸收光谱和光催化性能。

4.探究光催化机理：结合光催化机理和表征结果，探究ZnO-TiO2纳米复合材料的光催化机理。

四、研究意义

1.对于ZnO-TiO2纳米复合材料的制备方法和性质的研究，有助于深入了解纳米复合材料的制备和物理化学性质，为环境污染治理提供新的途径和思路。

2.对于光催化性能的研究，有助于了解ZnO-TiO2纳米复合材料的光催化活性，为光催化技术的应用提供参考和依据。

3.对于光催化机理的研究，有助于探索ZnO-TiO2纳米复合材料的光催化机理，为纳米复合材料的应用提供基础理论支持。

五、进度安排

1.第一周：研究相关文献，了解ZnO-TiO2纳米复合材料的研究现状和方法。

2.第二周-第四周：准备材料，进行ZnO-TiO2纳米复合材料的制备，并进行表征。

3.第五周-第六周：对比ZnO-TiO2纳米复合材料和单一的ZnO或TiO2光催化剂的光催化性能。

4.第七周-第八周：探究ZnO-TiO2纳米复合材料的光催化机理，并撰写毕业论文。

六、预期成果

1.成功制备出ZnO-TiO2纳米复合材料，并对其进行表征。

2.比较ZnO-TiO2纳米复合材料和单一的ZnO或TiO2光催化剂的光催化性能，探究其具体差异。

3.探究ZnO-TiO2纳米复合材料的光催化机理，为环境污染治理提供理论支持。

4.完成毕业论文并顺利毕业。