B掺杂TiO2纳米管阵列的制备及其可见光催化性能研究的开题报告.docx

Fe3+/B掺杂TiO2纳米管阵列的制备及其可见光催化性能研究的开题报告

题目：Fe3+/B掺杂TiO2纳米管阵列的制备及其可见光催化性能研究

背景与意义：

近年来，由于环境污染问题日益严重，光催化技术逐渐成为一种重要的解决方案。其中TiO2是光催化领域中研究较为活跃的一种半导体材料。然而，TiO2对紫外光有较好的吸收，但对可见光的吸收能力较弱，限制了其在日常应用中的实际效果。为此，人们探索各种方法来改善TiO2的可见光催化性能，其中掺杂是最常用的方法之一。Fe3+、B等元素的掺杂可以改变TiO2的电子结构，增强其可见光吸收能力，从而提高光催化性能。因此，本研究将探讨Fe3+/B掺杂TiO2纳米管阵列的制备方法及其可见光催化性能，以期为光催化技术的发展提供一定的理论和实验基础。

研究内容：

本研究将采用模板法制备Fe3+/B掺杂TiO2纳米管阵列，并通过扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDX）、X射线衍射仪（XRD）等手段对样品的形貌与结构进行表征，最终通过可见光催化降解染料的实验验证样品的催化性能。

研究步骤：

1.制备模板：采用无机模板法制备模板；

2.制备TiO2纳米管阵列：采用溶胶-凝胶法制备TiO2纳米管阵列；

3.Fe3+/B掺杂：采用水热法将Fe3+/B掺杂进TiO2纳米管阵列；

4.表征：通过SEM、EDX和XRD对样品的结构和形貌进行表征；

5.可见光催化实验：在可见光照射下测试样品的催化性能，研究其降解染料的效果。

预期成果：

1.成功制备Fe3+/B掺杂TiO2纳米管阵列；

2.系统性地表征并分析样品的结构和形貌；

3.确定样品的可见光催化性能；

4.对其可见光催化机理进行探讨；

5.探究Fe3+和B掺杂对样品光催化性能的影响。