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二氧化钛纳米刺球及核壳结构的制备与其性能表征的开题报告

1.研究背景及意义

二氧化钛是一种重要的无机功能材料，具有光学、电学、磁学、催化、医学等广泛的应用。纳米材料由于比表面积大，界面活性高等特性，可以进一步提高材料的性能。因此，制备具有特定形貌、尺寸和结构的二氧化钛纳米材料受到越来越多的关注。其中，纳米刺球和核壳结构都具有独特的光学、电学、磁学等性质，广泛应用于光电催化、药物传递等领域。

本研究旨在制备二氧化钛纳米刺球和核壳结构，并探究其结构特性以及光学、电学、磁学性能，为二氧化钛在光催化、药物传递等领域的应用提供基础研究支持。

2.研究内容和方法

(1)制备二氧化钛纳米刺球：采用水热法制备二氧化钛纳米线，再利用表面处理方法制备二氧化钛纳米刺球；

(2)制备二氧化钛核壳结构：采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛核球，再利用水热方法制备二氧化钛外壳；

(3)利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对二氧化钛纳米刺球和核壳结构进行表征；

(4)利用紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、荧光光谱等手段对二氧化钛纳米刺球和核壳结构的光学性质进行研究；

(5)利用电化学工作站等手段对二氧化钛纳米刺球和核壳结构的电化学性质进行研究；

(6)探究二氧化钛纳米刺球和核壳结构在光催化、药物传递等领域的应用。

3.预期成果及意义

(1)成功制备二氧化钛纳米刺球和核壳结构，掌握制备方法和技术；

(2)对二氧化钛纳米刺球和核壳结构进行全面的物理化学性质表征，探究其结构特性以及光学、电学、磁学等性质；

(3)为二氧化钛在光催化、药物传递等领域的应用提供基础研究支持，促进其在相关领域的应用拓展。