TiO2PANI系列光催化剂的制备及催化活性研究的开题报告.docx

TiO2PANI系列光催化剂的制备及催化活性研究的开题报告

一、研究背景

随着环境污染和能源短缺的日益突出，光催化技术因其高效、环保和经济等特点受到了广泛关注。其中，TiO2作为一种常用的光催化剂，其主要缺点是光电转换效率低，易受光照强度、波长和表面缺陷等因素的影响，从而限制了其应用范围。因此，近年来的研究重点是通过结构改性和复合材料的制备来提高其光催化性能。

手性聚合物聚苯胺（PANI）是一种具有良好电导性、催化性和光吸收性能的材料，因此在光催化领域有着广泛的应用前景。将其与TiO2复合制备光催化剂，可在一定程度上避免TiO2的缺点，提高催化效率。

二、研究内容

本课题的研究内容为制备TiO2/PANI系列光催化剂及其催化活性研究。具体包括以下几个方面：

1.合成PANI：采用化学氧化法合成PANI，并通过红外光谱和紫外-可见吸收光谱对其进行表征；

2.制备TiO2/PANI复合材料：采用溶胶-凝胶法、电极沉积法等方法制备TiO2/PANI复合材料，并通过X射线衍射、扫描电镜和X射线光电子能谱等技术对其进行表征；

3.光催化活性研究：采用甲基橙、罗丹明B等有机染料作为目标物质，对制备的TiO2/PANI复合材料进行光催化降解实验，并研究不同光照强度、波长和材料质量浓度等因素对其催化效果的影响；

4.机理研究：通过紫外-可见光谱、荧光光谱、等温线吸附实验和自由基捕获实验等技术，探究TiO2/PANI复合材料的光催化机理。

三、预期成果

在完成本课题的研究后，预期可以得到以下几个方面的成果：

1.成功合成PANI，并对其进行表征；

2.成功制备TiO2/PANI复合材料，并对其进行表征；

3.研究不同制备条件下TiO2/PANI复合材料的催化活性，并探究影响因素；

4.探究TiO2/PANI复合材料的光催化机理。