N-C改性纳米二氧化钛可见光催化剂的制备与表征的开题报告.pdfVIP

N-C改性纳米二氧化钛可见光催化剂的制备与表征

的开题报告

一、研究背景及意义

纳米二氧化钛（TiO2）是一种广泛应用于光催化、光电子、防紫外

线等领域的重要材料。然而，TiO2在可见光区的吸收较弱，因此无法利

用可见光进行高效催化反应，限制了其应用。为了解决这一问题，近年

来研究人员通过改性TiO2表面，在其表面增加一定的杂质，以提高其可

见光响应性能。其中N-C改性纳米二氧化钛是一种较为有效的手段之一。

N-C改性纳米二氧化钛是指将TiO2表面引入带有氮、碳等元素的杂

质，可以通过各种方法制备，如水热法、溶胶凝胶法等。改性后的纳米

二氧化钛可以充分吸收可见光，从而提高催化效率，扩展其应用范围。

因此，研究N-C改性纳米二氧化钛的制备与表征具有重要的科学意义和

应用前景。

二、研究内容与方法

本研究旨在制备高效的N-C改性纳米二氧化钛可见光催化剂，并对

其进行表征。具体研究内容如下：

1.常规法制备纳米二氧化钛：采用水热法或溶胶凝胶法制备纳米二

氧化钛。

2.N-C改性处理：利用四氢呋喃和尿素等反应物改性纳米二氧化钛

表面，引入N、C等杂质，制备N-C改性纳米二氧化钛。

3.催化活性测试：将制备的N-C改性纳米二氧化钛与有机物质混合

后进行紫外-可见光辐射下催化反应，考察其光催化活性。

4.表征：利用扫描电镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）、傅里叶变

换红外光谱（FTIR）等技术对制备的N-C改性纳米二氧化钛进行表征。

三、预期成果与意义

预计制备的N-C改性纳米二氧化钛催化剂具有很高的光催化活性，

可以有效地应用于水处理、有机物降解等领域。同时，通过对其结构和

表面性质的表征，有望深入了解改性材料的制备工艺及其光催化性能与

表面结构之间的关系。这都将对TiO2的改性研究提供一定的参考价值，

有利于其在各个领域中的应用进一步升级。