TiO2納米光催化劑的制備及其性能表征的開題報告一、選題背景隨著城市化進程的加速和人類生活水平的提高，環境污染問題日益突出。其中，空氣污染是一個長期困擾人們的問題，尤其是細顆粒物（PM2.5）造成的健康危害愈加明顯。因此研究高效、環保、低成本的空氣凈化技術成為當今重要的研究方向之一。納米光催化技術是目前較為先進的空氣凈化技術之一。其中，鈦白粉（TiO2）作為一種重要的光催化材料，具有價格低廉、化學穩定、無毒無害等優點，成為納米光催化材料的重要代表之一。但是，傳統的TiO2微晶體材料的光催化性能較差，主要是由于低光捕獲效率和表面缺陷導致的。針對上述問題，納米光催化技術被發展出來。通過將TiO2微晶體控制在納米尺度下制備出TiO2納米光催化劑，其具有相對于TiO2微晶體材料更高的比表面積、更強的吸附能力和更快的光反應速率。因此，納米光催化技術可以利用光氧化和光還原反應來分解和轉化有毒有害氣體和溶解性污染物，從而實現空氣凈化的目的。二、研究目的和意義本課題主要目的是制備TiO2納米光催化劑，并對其光催化性能進行表征，為進一步研究空氣凈化提供一種新的思路和方法。具體研究內容包括：1.以不同合成方法制備TiO2納米光催化劑。2.通過透射電鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）等手段對制備的TiO2納米光催化劑進行形貌、結構、晶相等的表征。3.利用偏光顯微鏡（PLM）、X光光電子能譜（XPS）、紫外-可見漫反射光譜（UV-VisDRS）等手段對制備的TiO2納米光催化劑的光催化性能進行評價和表征。通過研究TiO2納米光催化劑制備和性能表征，將有助于探索新型高效空氣凈化技術，為環境保護和人類健康作出更多的貢獻。三、研究內容和方法3.1研究內容（1）合成TiO2納米光催化劑的不同方法的比較研究（2）對制備的TiO2納米光催化劑進行形貌、結構、晶相等的表征（3）對制備的TiO2納米光催化劑的光催化性能進行評價和表征3.2研究方法（1）制備TiO2納米光催化劑同時采用水熱法、氣相法和氧化鈦溶膠凝膠法等不同方法制備TiO2納米光催化劑，根據不同制備條件比較不同方法的差異。（2）形貌、結構、晶相等表征采用透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）等手段對制備的TiO2納米光催化劑進行形貌、結構、晶相等的表征。（3）光催化性能評價和表征采用偏光顯微鏡（PLM）、X光光電子能譜（XPS）、紫外-可見漫反射光譜（UV-VisDRS）等手段對制備的TiO2納米光催化劑的光催化性能進行評價和表征，并比較不同條件下的差異。四、預期研究結果通過本課題研究，我們預計可以得到以下研究結果：（1）不同方法制備的TiO2納米光催化劑的結構、晶相等方面的差異性比較。（2）TiO2納米光催化劑的形貌、結構、晶相等的表征結果，為針對污染物的吸附及光催化反應機理的研究奠定基礎。（3）TiO2納米光催化劑的光催化性能表征結果，為進一步開發空氣凈化新技術提供可靠數據支持。五、研究范圍和限制條件5.1研究范圍本研究的主要內容為制備TiO2納米光催化劑及其性能表征。其中，制備方法包括水熱法、氣相法和氧化鈦溶膠凝膠法等；性能表征包括形貌、結構、晶相等表征和光催化性能評價等方面，并進行比較研究。5.2限制條件由于制備TiO2納米光催化劑的方法和表征手