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TiO2基催化剂的制备、表征及其在环境催化中应用的基础研究的开题报告

开题报告

题目：TiO2基催化剂的制备、表征及其在环境催化中应用的基础研究

研究背景：

随着人类经济社会的发展，环境污染问题日益严重，因此环境保护成为当前社会发展中的重要问题。催化技术是一种有效的环境治理技术，其中TiO2催化剂因其高催化活性、良好的稳定性和低成本等优点，在环境催化领域具有广泛的应用前景。因此，对TiO2基催化剂的制备、表征及其在环境催化中应用的基础研究具有重要的理论意义和现实意义。

研究内容：

本研究将从以下几个方面展开：

1.TiO2基催化剂的制备方法：研究不同制备方法对TiO2催化剂的晶相结构、比表面积、孔径分布和表面性质的影响，探究制备最优催化剂的方法。

2.TiO2基催化剂的物化性质表征：通过X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等多种分析手段，研究TiO2催化剂的晶相结构、形貌、表面结构、孔径分布、酸碱性和光催化性能等性质。

3.TiO2基催化剂在环境催化中的应用研究：研究TiO2催化剂在有机废水、空气污染物等环境污染物降解中的催化性能和机理，以及对TiO2催化剂进行改性，提高其催化性能的方法。

研究方法：

本研究将采取实验研究和理论探讨相结合的方式，具体步骤为：

1.采用不同的合成方法，制备多种不同晶相结构、比表面积、孔径分布和表面性质的TiO2基催化剂。

2.采用XRD、FT-IR、SEM、TEM等多种分析手段对所制备的TiO2催化剂进行物化性质表征，从多角度深入研究其结构、形貌、表面性质等特征。

3.采用光催化降解有机废水、模拟空气污染物等实验方法，研究TiO2催化剂的催化性能和机理。

4.针对实验现象，分析TiO2催化剂的催化机理，探讨改性方法提高其催化性能，并构建理论模型解释实验现象。

预期成果：

1.通过实验，提出一种高效、简便、成本低的制备TiO2催化剂的方法。

2.深入研究TiO2催化剂的物化性质，掌握其晶相结构、形貌、表面性质等特征，为进一步探究其催化性能奠定基础。

3.研究TiO2催化剂在环境催化中的应用，明确其在有机废水处理、空气污染物降解等方面的催化效果和机理，探究提高TiO2催化剂催化性能的方法。

4.构建理论模型解释实验现象，为进一步提高TiO2催化剂的催化性能奠定基础。

参考文献：

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