文档介绍：本科毕业论文开题答辩报告指导教师: XX 演示者姓名: XX 演示文稿日期: XX 引述?项目主题: TiO 2负载型催化剂的制备研究及光催化应用主题?概述?研究背景?作用原理?制约条件?研究现状?不足之处?改进设计?方案?实验流程图?主要药品?主要仪器?产品制备?产品表征?应用设计?预期结果?进程安排?参考文献?致谢汇报目录自从 1972 年日本 Fujisima 和Honda 报道了 TiO 2电极上电解水现象后,半导体光催化引起了国际化学、物理学和材料学等领域科学家的广泛关注。纳米半导体 TiO 2光催化技术具有低能耗、易操作、无二次污染等特点,且有望利用太阳能在有机合成,光解水,环境治理等领域得以应用,显示了广阔的应用前景。概述?研究背景?半导体材料之所以能够作为催化剂,与它自身的结构和特性有关。?半导体的能带结构一般由低能价带和导带构成, 价带和导带之间存在禁带。当能量大于或等于能隙的光子照射到半导体时,半导体微粒吸收光子能量, 价带上的电子(e ) 就可以跃迁到导带,同时在价带上产生相应的空穴(h+) ,产生电子一空穴对,迁移到表面的光生电子和空穴既能参与加速光催化反应,同时也存在着电子与空穴复合的可能性。概述?作用原理传统的 TiO 2光催化技术以人工紫外光作为光源,成本昂贵, 限制了光催化技术的工业化应用,太阳能是一种理想的廉价光源,但 TiO 2是宽禁带(Eg=) 半导体化合物,只能利用波长较短的太阳光能(λ<387nm) ,而这部分紫外线只占到达地面太阳光能的 5%以下, 太阳能利用效率很低。另一方面,受光激发形成的空穴和电子易于复合,降低了光量子利用效率。因此缩短催化剂的禁带宽度使吸收光谱向可见光谱扩展和抑制 TiO 2光生电子与空穴的复合是提高太阳能利用率的技术关键。概述?制约条件?目前针对 TiO 2光催化剂的改性研究主要包括如下方面:表面贵金属沉积,金属离子掺杂,非金属掺杂,染料敏化件、离子注入、引入氧空位以及半导体复合等等。?在以上提高光催化性能方法中, TiO 2离子掺杂因其效果佳、无毒性等优点被广泛研究,将是今后 TiO 2实现可见光催化的主要途径。? Ti0 2掺杂主要分为过渡金属元素掺杂、稀土元素掺杂、非金属元素掺杂。概述?研究现状目前金属离子掺杂研究,大都以光催化氧化反应为探针对个别离子掺杂改性 TiO 2催化剂的光催化氧化性能进行了研究,而对元素掺杂后 TiO 2的晶相结构、晶粒尺寸、比表面积和相变温度等方面的研究还不全面,掺杂体系拓展吸收光谱的研究还很少,对第四周期掺杂离子的系统研究也不够深入, 对改性机制的认识也是众说纷纭。概述?不足之处为进一步研究验证金属离子掺杂对 TiO 2的结构、尺寸、光吸收性能和光催化性能等方面的影响,改善 TiO 2的光催化性能和适应工业化的需要,增强 TiO 2可见光吸收和提高 TiO 2光催化效率, 本实验采用溶胶凝胶法制备了过渡金属第一过渡系 Cu、Fe、Zn 分别掺杂 TiO 2,在此基础上尝试制备非金属-金属-TiO 2三元复合催化剂( S-Fe- TiO 2),采用催化***橙的方式比较各组催化活性。概述?改进设计