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TiO2-AC复合材料制备及其光催化性能研究的开题报告

一、研究背景

随着人类对环境保护意识的增强，多种新型的能源和环境材料开始得到研究和应用。其中，光催化材料因为其具有高效、环保、经济的特点，已经被广泛应用在废水处理、空气净化、有机污染物去除等领域，并且被认为是一种有重要应用前途的材料。

目前，TiO2是最常用的光催化材料之一，具有良好的稳定性、催化活性以及低成本的特点。然而，纯TiO2的催化活性受到吸附和电子-空穴对之间的复合等因素的限制，因此，必须利用其他材料和技术来提高TiO2的光催化性能。

活性炭（AC）作为一种具有广泛应用的吸附剂和催化剂，其孔道结构和表面化学特性对于吸附和解吸物质具有重要影响。因此，将TiO2与活性炭复合制备出TiO2-AC复合材料，可以增加材料的比表面积、孔道结构和表面特性，从而改善TiO2的光催化性能。

二、研究目的

本文旨在研究制备TiO2-AC复合材料，并测试其在光催化性能方面的表现，以进一步了解复合材料的性能和应用前景。

具体研究内容和步骤如下：

1.制备TiO2-AC复合材料

2.采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和氮气吸附-脱附实验（BET）等手段对样品进行表征。

3.测试TiO2-AC复合材料的光催化活性，包括亚甲基蓝（MB）等有机染料降解实验。

4.探究不同反应条件对TiO2-AC复合材料的催化性能的影响，如反应温度、光照强度等。

三、研究意义

本文的研究旨在探讨复合材料的制备和应用，并深入了解其在废水处理和环境净化方面的应用前景。研究结果可为改善TiO2光催化材料的性能，提高其稳定性、催化活性等方面提供科学依据和参考方案，同时通过优化制备工艺，实现低成本、高效率、高可持续性的应用目标。