氧化锌氧化钛纳米复合材料的制备及光催化性能的研究开题报告

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1、开题报告填表说明1・开题报告是毕业设计（论文）过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计（论文）的工作方案，是学生进行毕业设计（论文）工作的依据。2.学生选定毕业设计（论文）题目后，与指导教师进行充分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本确定工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习（社会调查、现场考察、实验室试验等），在此基础上进行开题报告。3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带來的经济、社会效益等。4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内

2、外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。5•研究的内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。6.在开始工作前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。8•课题分阶段进度计划，应按研究内容分阶段落实具体吋间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划地开展工作。9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导

3、教师不能包办代替。10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下一步的研究（或设计）工作。一、课题的目的意义：中国经济的的发展，与制造业、重工业的兴旺是分布开的。然而，这些工厂的发展的同吋，也带來了很严重的环境问题一一废水、废气、废渣，这些影响着人们的健康。焦化、农药、医药、化工、染料、树脂等行业，范围广，数量多，是环境污染物主要制造者。由丁有机类物质具有致癌、致畸、致突变的潜在毒性，已被各国环保部门列入环境优先污染物黑名单,是重点监测和治理的对象之一。I大I此，废水的处理一宜是环境保护研究中倍受关注的课题。目前国

4、内外处理废水的常用方法主要有吸附法、化学氧化法、溶剂萃取法、液膜法、离子交换法和生化法等，各种方法都有自身的优缺点。光催化氧化法属于化学氧化法的一种类型，是近年來发展起来的一种新型技术，由于其具有高效、价廉、对环境友好、容易循环使用等优点，本实验以亚甲基蓝为例，研究水中冇机物的光催化降解，其中催化的原材料就是氧化锌和二氧化钛。这两种原料都简单易得、价格便宜、无毒无害，口其纳米颗粒具有良好的光催化性能。研究出高催化性能的光催化材料对丁水的净化处理有着不言而喻的意义。二、文献综述(分析国内外研究现状、提出问题，找到研究课题的切入点，附主耍参考文

5、献，约2000字人光催化降解环境水中污染物是20世纪70年代发展起來的新型水处理技术，Matthews等⑴对水体中34种有机污染物的光催化分解进行了系统的研究,结果表明光催化氧化法可将水中的姪类、疑酸、染料、卤代物、含氮有机物杀虫剂等彻底矿化为无机小分子CO?和HqO。纳米ZnO与TiO2都町光催化降解水体中的各种有机污染物，纳米ZnO由于其高效和无毒的特点被认为是极具应用前景的高活性光催化剂之一。同吋，纳米Ti()2也是优良的光催化。近年來对纳米材料的光催化性能的很多。周银等⑵以乙酸锌和氧氧化锂为原料，采用溶胶凝胶法制备了纯纳米ZnO和掺

6、钱ZnO,用15W紫外灯作为光源,一定浓度的偏二甲月井污水为光催化反应模型污染物，研究了ZnO的光催化性能,考察了钱:掺杂量对降解率的影响.结果表明,掺杂钱:离子提高了ZnO的光催化活性，钱:锌摩尔比为0.025时光催化性能最好。钟已未⑶等用自制的纳米ZnO在室外阴天、太阳光照射、室内紫外灯照射等条件下对不同冇机染料的降解性能作了系统的研究。结果表明纳米ZnO在太阳光照射条件下对弱碱性冇机染料溶液的降解效果较好。作者还比较了自制纳米ZnO与纳米TiO2对有机染料的降解性能，结果表明ZnO的降解效果优于TiO2o与金属粒子具有连续的能带结构不

7、同，n型半导体粒子纳米TiO2的能带结构一般由低能价带和高能导带构成，价带和导带之间存在禁带。纳XTiO2（锐钛矿型）的禁带宽度为3.2eV（与ZnO的禁带宽度相近），当能量等于或大于能隙的光（hv^Eg）照射到纳米TiO?粒子表面时，会激发低能价带中的电子跃迁至高能导带，从而形成n/p控制的光催化氧化开关。rtr丁纳米Ti（）2粒子的能带是不连续的，使得光生屯子空穴对冇时间（其寿命一般为ps级）经禁带向吸附在纳米TiO2h的坏境中的外来物种转移电荷，空穴可夺取纳米TiO?粒子表面吸附物质或溶剂中的屯子而使其活化氧化，电子受体（在含有空

8、气的水溶液中通常是氧）由于得到电子而被还原，均生成强氧化性自由基，进而发生氧化反应。与电子相比，光生空穴具有更大的反应活性⑷。实验室低温合成各种纳米粉体的技术也已经很成熟。Riz