文档介绍：安徽大学学位论文(毕业设计) 开题报告书学号 C13201031 姓名王灿永所在院系化学与化工学院学位级别博士□硕士?学科、专业物理化学研究方向二氧化钛纳米管的制备、改性、特征及性质论文题目基于 TiO 2 纳米管的改性提高光电催化性能的研究导师姓名王凤武入学年月 2013 年9月安徽大学研究生院制表 2014 年 11月 05 日填姓名王灿永学号 C13201031 联系电话 ********** 导师姓名王凤武学科专业物理化学研究方向纳米管的制备、改性、特征及性质学位类别□学历博士?学历硕士□同力硕士□专业学位□高校教师论文题目基于 TiO 2 纳米管的修饰改性提高光电催化性能的研究论文(设计)选题来源: 国家基金项目 21176099 论文(设计)的研究目的、意义及国内外发展趋势, 论文(设计)的主要内容、研究方法和研究思路(500 0 左右): 课题学术和实用意义,国内外现状综述: 1. 二氧化钛纳米管阵列的研究现状纳米 TiO 2 是一种重要的无机功能材料, 因其具有湿敏、气敏、介电效应、光电转换、光致变色及优越的光电催化等性能,使其在传感器、介电材料、污染废水处理中等领域中有显著的影响【1-5 】。与其他形态的 TiO 2相比,TiO 2纳米管具有更大的比表面积和更强的吸附能力,可望提高TiO 2纳米管的光电催化性能及光电转化效率,特别是若能在管中装入更小的无机、有机、金属或磁性纳米粒子组装成复合纳米材料,将会大大改善 TiO 2的光电、电磁及催化性能[6-9] 。近年来,许多科学家在 TiO 2 纳米管的制备与应用基础研究方面作了大量的工作。德国的 Andrei [10] 和美国的 Park 等[11] 分别在 TiO 2 纳米管中掺杂了 N 原子和 C 原子,证明掺杂后的 TiO 2 纳米管的光电性能和催化活性都得到了较大的改善和提高。宋旭春等研究发现当中空 TiO 2纳米管的管径小于 10nm 时,通常表现出明显的尺寸效应[12] 。近年来,纳米金属/TiO 2 复合材料制备技术迅速发展,其应用范围也在不断扩大。由于 TiO 2纳米管具有广阔的市场前景和研究价值,它将成为纳米材料研究中新的焦点。 2. TiO 2 纳米管制备技术和阳极氧化成管机理表述目前报道的 TiO 2纳米管制备方法主要有 4种,即阳极氧化法、模板合成法、水热合成法、微波合成法[13-16] 。阳极氧化法是将高纯度的钛薄片置于低浓度的电解质溶液中,如(NH 4) 2SO 4、NH 4F、 HF等,经阳极氧化而获得 TiO 2纳米管的方法。利用该方法可以制得排列整齐的纳米管阵,其管壁较厚,管径比较好,具有半导体特性,通常为无定性态,由于 TiO 2纳米管生长在 Ti板上,易制备为器件,有利于回收[17] 。模板合成法,即把纳米结构基元组装到模板孔洞中而形成纳米管或者纳米丝的方法。常用的模板主要是含有孔洞无序分布的高分子模板和有序孔洞阵列氧化铝模板(PAA) [18] 。水热合成法是指将 TiO 2 纳米粒子在高温下与碱液进行一系列化学反应,然后经过离子交换、焙烧,从而制备出 TiO 2纳米管的方法[19]。微波合成法实际上是在水热合成法的基础上发展起来的一种新型的纳米材料合成方法。在微波条件下水热合成纳米管是将纳米管的合成体系置于微波辐射范围内,利用微波对水的介电