ZnO复合材料的制备和光学性能研究的开题报告.docx

片状Fe/ZnO复合材料的制备和光学性能研究的开题报告

一、选题背景与意义

Fe/ZnO复合材料是具有特殊物理化学性质的一种材料。其广泛应用于催化、光电催化、环境污染治理等领域。其中，片状Fe/ZnO复合材料是其中一种具有潜在应用价值的新型材料。众所周知，ZnO具有优良的光学性能和催化性质，而Fe是一种有效的增强因子，能够增强ZnO光电催化性能。因此，针对片状Fe/ZnO复合材料的制备和光学性能研究将具有广阔的应用前景和实际意义。

二、研究目的和内容

该课题旨在制备片状Fe/ZnO复合材料，并研究其光学性能。具体目的如下：

（1）制备片状Fe/ZnO复合材料。以Na2CO3为助剂、Fe(NO3)3为钝化剂、Zn(NO3)2为前驱体，通过水热法制备出片状Fe/ZnO复合材料。

（2）表征复合材料的结构和形貌。通过XRD、SEM、TEM等手段对材料的晶体结构和形貌进行表征。

（3）研究复合材料的光学性能。通过光吸收光谱（UV-vis）研究材料的光学吸收特性。

三、研究方法和方案

制备方法：

（1）0.1mol/LFe(NO3)3和0.1mol/LZn(NO3)2分别在95℃下溶解于100mL去离子水中；

（2）50mLNa2CO3溶液加入到Fe(NO3)3和Zn(NO3)2混合液中，并进行搅拌；

（3）将混合液转移到Teflon釜中，加入玻璃片作为模板，然后密封釜体进行水热反应12h，得到片状Fe/ZnO复合材料；

（4）将样品进行干燥和焙烧处理后，得到最终的制备样品。

实验参数：

反应时间：12h；

反应温度：95℃；

助剂浓度：50mLNa2CO3(0.1mol/L)；

靶物质浓度：Fe(NO3)3（0.1mol/L）和Zn(NO3)2（0.1mol/L）；

反应容器：Teflon釜。

预期结果：

研究制备的Fe/ZnO复合材料的形貌和结构，并通过光吸收光谱研究材料的光学特性，获得复合材料的光催化性能。

四、进度安排

第一阶段：查阅文献，学习相关实验方法，制定实验方案；

第二阶段：制备片状Fe/ZnO复合材料，并进行表征；

第三阶段：研究Fe/ZnO复合材料的光学性能，并进行数据分析和结果处理；

第四阶段：撰写毕业论文，并做相关展示。

五、预期成果

完成片状Fe/ZnO复合材料的制备和光学性能研究，获得其光催化性能，并发表一篇学术论文。完善个人科研能力，在材料科学与化学等领域有所贡献。