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S-TiO2光催化剂的制备改性与负载的研究的开题报

告

标题：S-TiO2光催化剂的制备改性与负载的研究

研究背景与意义：

光催化技术作为一种环境友好型的治理污染的技术，已经引起了广

泛的关注。其中，TiO2光催化剂作为一种较为常见的光催化材料，其具

有优异的光催化性能，因此得到了广泛的研究和应用。同时，经过各种

方法的改性和负载后，TiO2光催化剂的光催化性能也得到了进一步的提

升，因此在环境污染治理、生物医学材料等方面有着广泛的应用前景。

针对TiO2光催化剂的特点，本研究主要关注于S-TiO2光催化剂的

制备改性与负载。其中，S-TiO2指的是在TiO2的表面加入S元素，以提

高其光催化性能。本研究将试图研究S元素的添加量对S-TiO2光催化剂

性能的影响，同时，考虑到S-TiO2光催化剂的应用场景，本研究还将研

究S-TiO2光催化剂的负载技术，包括负载在纳米碳管上和负载在二氧化

硅基质上的情况，以评价其在污染治理方面的应用潜力，同时探究其光

催化性能与负载方式的关系。

研究方法：

（1）先制备纯TiO2光催化剂，并使用XRD、SEM等测试其结构和

形貌。

（2）通过水热法向TiO2表面添加不同量的硫元素，制备出一系列

S-TiO2光催化剂，并测试其结构、形貌、光吸收特性、表面化学状态等

物理化学性能。

（3）将S-TiO2光催化剂分别负载到以纳米碳管和二氧化硅为基质

的载体上，制备出S-TiO2@纳米碳管和S-TiO2-SiO2光催化剂。通过测

试其结构、形貌、光吸收特性、表面化学状态等物理化学性能，探究不

同负载方式对其光催化性能的影响。

（4）通过光离子电子发射光谱（PEEM）、光电子能谱（XPS）等技

术测试S-TiO2光催化剂表面的反应机理，并分析添加硫元素与其在光催

化反应中的作用。

预期成果与意义：

（1）成功制备出一系列S-TiO2光催化剂，并评价不同S元素添加

量对其光催化性能的影响。

（2）探究S-TiO2光催化剂负载到纳米碳管和二氧化硅基质上的情

况，评价负载方式对其光催化性能的影响。

（3）深入探究S-TiO2光催化剂的光催化反应机理，分析其表面反

应机理和添加硫元素的作用。

（4）为S-TiO2光催化剂在环境治理、生物医学材料等应用领域提

供一定的理论和实验基础。