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二氧化钛分子筛复合催化剂的合成及其光催臭氧耦合降解乙醛性能的研究的开题报告

一、研究背景和意义

室内空气污染是当前严重的环境问题之一，其中甲醛、苯、TVOC等对人体健康具有不可忽视的影响。尤其是甲醛，它是一种广泛存在于生活中的有毒有害气体污染物，其对人体的影响已经引起了广泛关注。因此，寻找有效的处理和控制甲醛污染的方法对于保障人体健康和提高室内环境质量具有重要的现实意义。

二、研究内容和目的

本研究将采用二氧化钛分子筛（Ti-MOF）和复合催化剂的方法，研究光催臭氧耦合降解乙醛的性能。具体来说，本研究将制备Ti-MOF复合催化剂，并对其进行表征；然后，研究该复合催化剂在光臭氧条件下对乙醛降解的性能和机理，探索复合催化剂的催化机制。

三、研究方法和技术路线

1.合成Ti-MOF复合催化剂：以二氧化钛微米颗粒为主体，通过水热法及后处理方法合成Ti-MOF，并将其与二氧化钛颗粒复合制备成催化剂；

2.催化剂表征：使用XRD、TEM、BET等技术对复合催化剂进行表征；

3.光催臭氧降解实验：通过光催臭氧实验，研究Ti-MOF的复合催化剂在光臭氧条件下对乙醛的降解性能和机理；

4.催化机理研究：通过反应过程的控制实验、反应中间体的检测以及理论计算等手段，探索Ti-MOF复合催化剂的催化机理。

四、预期结果和意义

本研究预计获得以下几点成果：

1.成功制备Ti-MOF复合催化剂，并且对其进行了表征；

2.研究了Ti-MOF复合催化剂在光臭氧条件下对乙醛的降解性能和机理，明确了其催化机理；

3.为寻找高效的甲醛降解催化剂提供了参考。

五、进度安排

第一年：

1.合成Ti-MOF复合催化剂；

2.进行催化剂表征；

3.进行光催臭氧降解实验。

第二年：

1.开展催化机理研究；

2.完成论文撰写。

六、参考文献

1.Jiang,X.;Yao,W.;Hao,L.DurableTiO2@S-MOFCompositePhotocatalystforPhotocatalyticDegradationofOrganicPollutantsunderVisibleLight,Chem.Eng.J.2019,372,256-268.

2.Zhang,Y.;Chen,L.;Li,X.;Liu,Y.;Kou,Y.;Zhu,S.;Zhang,X.AMetal–OrganicFramework-BasedCompositeCatalystwithEnhancedPhotocatalyticActivity:MOF-5/TiO2,J.Phys.Chem.C2010,114,21186-21191.

3.Wang,Y.;Zhu,Z.;Zhou,W.;Li,W.;Wang,B.ThePreparationofTiO2@MOFCompositeandPhotochemistryPerformance,J.PorousMater2015,22(6),1757-1764.