TiO2ACF光催化材料的制备及光催化性能研究的开题报告.docx

TiO2ACF光催化材料的制备及光催化性能研究的开题报告

1.研究背景和意义

光催化技术是一种具有潜力的环境污染治理技术。在光催化反应中，光催化剂是实现光反应的关键。TiO2是一种常用的光催化剂，因其天然丰富、稳定性高、活性好等特点而在环保领域得到广泛应用。但是，TiO2本身的光催化效率受到很多因素的影响，如粒径、晶型、表面状态等。为了提高TiO2的光催化效率，当前的研究主要集中在制备新型的TiO2纳米复合材料和改进TiO2表面结构等方面。

本研究旨在制备TiO2ACF光催化材料，并研究其光催化性能。TiO2ACF材料是一种将二氧化钛纳米颗粒嵌入活性炭材料中的光催化复合材料，可以通过组合二氧化钛的光催化活性和活性炭的吸附性能来提高光催化效率。因此，本研究对于开发新型高效的光催化技术，提高环境污染治理效率，具有一定的理论和实践意义。

2.研究内容和方法

本研究将采用下列方法：

2.1制备TiO2ACF材料

将活性炭材料和TiO2纳米颗粒进行组合，制备TiO2ACF材料。具体步骤为：将活性炭材料经过酸洗和活化处理，制成活性炭母体；将TiO2纳米颗粒制备成溶胶/凝胶形态，并将其覆盖在活性炭母体表面上，制备TiO2/ACF复合材料；最后，通过高温煅烧的方法锁定TiO2颗粒在活性炭表面，制成TiO2ACF材料。

2.2研究TiO2ACF材料的光催化性能

采用紫外可见光谱和X射线衍射等技术对制备的TiO2ACF材料进行表征，并检测其在紫外光和可见光照射下的光催化活性。为了对比光催化材料的性质，将制备的TiO2ACF与原始的活性炭、纯TiO2等进行对比。同时，通过调节光催化材料的不同参数（如溶胶浓度、煅烧温度等）来改变其形貌和性能，并研究其对光催化反应的影响。

3.研究预期结果

本研究的主要目的是制备TiO2ACF光催化材料，并研究其光催化性能。由于TiO2ACF材料具有活性炭的吸附性能和二氧化钛的光催化活性，因此预期可以得到比纯二氧化钛更高的光催化效率。通过对光催化材料的形貌、晶体结构和光吸收谱等进行表征，可以了解其物理化学性质。通过优化制备工艺，可以得到更高效的光催化材料，并为今后进一步开发高性能的光催化材料提供参考。