NiO和CuO纳米复合材料的制备与表征开题报告.doc

开题报告写作要求 一、开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师及教研室签署意见审查后生效。 二、 开题报告的写作应包含以下几方面的内容： 1、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义； 2、研究的基本内容，拟解决的主要问题； 3、研究步骤、方法及措施； 4、研究工作进度； 5、主要参考文献(不少于10篇)； 6、论文初步提纲 三、开题报告的排版要求： 封面为四号宋体，正文为小四号宋体，页边距为左3cm，右2.5cm，上下各2.5cm，标准字间距，行间距20磅，页面统一采用A4纸。 四、开题报告的字数要求： 正文（前三项）字数不得少于2000字。 一、选题依据（包括国内外研究动态、选题的理论意义或应用情景以及选题依据） 随着工业的迅速发展和城市人口的集中，人们在生产和生活中排放的各种污染物越来越多，污染物对人类环境的影响日趋严重。各种有毒和有害污染物严重破坏了生态平衡，也危害了人们的生命和健康。因此全球都开始注重环境污染的治理，纷纷投入巨资用于环境净化材料以及污染治理技术等方面的研究与开发。而纳米材料因其光降解特性也得到了人们的重点关注和研究。 自从1856年首例合成染料报道至今，已有超过10000种商品化的染料问世，全球每年染料生产量超过700000吨，含染料废水成分复杂，色度深，毒性强，较难生化降解，一直是工业废水处理的难点[1]。1972年，日本科学家Fujishima和Honda[1]首次发下在近紫外光的作用下TiO2单晶电极能使水在常温常压下发生分解反应，标志着光催化反应研究新时期的开始。但是，人们认识到半导体催化剂对有机污染物的矿化功能始于1976年Cary[2]等人的研究工作。他们发现，在紫外光的照射下能够使TiO2悬浮液中的多氯联苯发生脱氯反应。1977年Frank和Bard用TiO2做光催化剂CN-氧化为OCN-，这也是首次应用光催化剂处理污水[3-5]近年的研究表明几乎所有的染料均可通过光催化过程得到降解对于许多无法进行生物降解的，也可以通过光催化过程得到转化。因此研究光催化氧化技术处理染料废水具有重要的实际意义。此外，把光催化技术应用于消除有机污染物的研究也日益增多。20世纪80年代后期，随着对环境污染控制研究的日益重视，光催化氧化法应用于气相和液相中一些难降解污染物的治理研究中，并取得显著的效果。根据已有的研究工作[6~8]，发现卤代脂肪烃、卤代芳烃、有机酸类、硝基芳烃、取代苯胺、多环芳烃、杂环化合物、其他烃类、酚类、染料、表面活性剂、农药等都能被有效地进行光催化反应，以消除其对环境的污染及人体健康的危害。 随着人们对环境保护的关注，光催化材料近几年来一直是材料学及催化科学研究的热点。纳米TiO2是最常见的光催化剂，因为具有催化活性高、热稳定性好、价格便宜、无毒无害等优良特性，早期的研究主要集中在TiO2材料。但TiO2禁带宽度较大为3.2eV，只能吸收波长小于387nm的紫外光，并且激发产生的电子与空穴的复合率高，从而使光量子效率很低，这种其自身固有的缺陷大大限制了其应用范围。为了解决这个问题，近几年科研工作者研究出一大批拥有良好光催化性能的新型纳米光催化剂，然而其制备方法往往需要比较苛刻的条件，因此如何改善新型光催化剂的制备方法和开发具有良好性能的其他新型的光催化剂是目前迫切需要解决的问题。本课题正是在这一背景条件下进行的研究。 以纳米TiO2光催化剂为代表的光催化反应是去除有机污染物的有效途径，能快速去除在自然环境中难以降解的有毒有机物。但TiO2存在太阳能利用率低和量子产率低的缺陷，从而限制了其实际应用范围，因而寻找有效的途径克服上述缺陷成为当今的研究热点。复合材料因其可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围已然成为了克服上述缺陷的重要途径。 在利用半导体材料来催化降解染料的废水的研究中，对TiO2及其系列复合氧化物]的光催化性能研究较多，而对NiO的光催化活性的研究不多。TiO2的光催化降解在曝氧、曝空气或电子捕获剂的条件下才能表现出其良好的催化活性，在实际应用中有一定的局限性，而NiO作为光催化剂，不需要曝入任何气体或电子捕获剂，就可以表现出良好的催化活性。NiO作为一类新兴的半导体光催化剂，具有特殊的层状结构和高化学稳定性。NiO是一种优良的催化剂，镍离子具有3d轨道，对多电子氧具有择优吸附的倾向，对还原气体具有活化作用，对还原气体的氧化起催化作用，在工业催化[9]、电致变色[10]、反铁磁性[11]、气体敏感器[12]及电池电极[13]等方面具有广泛的应用。因此，氧化镍成为光催化研究的一个新的方向。 目前合成NiO的方法主要有固相反应法、