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《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步和人类对环保问题的日益关注，光催化技术作为新兴的绿色技术领域受到了广泛的关注。
纳米TiO2复合材料作为一种高效的光催化剂，具有广泛的应用前景。
本文旨在研究纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能，为实际应用提供理论依据。
二、文献综述纳米TiO2复合材料因其独特的物理和化学性质，在光催化领域具有广泛的应用。
其制备方法、性能及应用已成为研究热点。
目前，制备纳米TiO2复合材料的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。
其中，溶胶-凝胶法因其操作简便、制备条件温和等优点备受关注。
而光催化性能的研究主要关注其对有机污染物的降解、抗菌性能及自清洁等方面的应用。
三、实验方法（一）实验材料实验中所需材料主要包括TiO2纳米粉体、表面活性剂、溶剂等。
所有材料均需符合实验要求，保证实验结果的准确性。
（二）制备方法本文采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2复合材料。
具体步骤包括：将TiO2纳米粉体与表面活性剂混合，加入溶剂进行搅拌，形成溶胶；然后进行凝胶化处理，得到凝胶；最后进行热处理，得到纳米TiO2复合材料。
（三）性能测试本实验通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
同时，通过光催化实验测试其光催化性能，以降解有机污染物为评价指标。
四、实验结果与分析（一）表征结果通过XRD、SEM和TEM等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
结果表明，制备的纳米TiO2复合材料具有较高的结晶度和良好的分散性。
（二）光催化性能测试结果以降解有机污染物为评价指标，对制备的纳米TiO2复合材料进行光催化性能测试。
结果表明，该材料具有优异的光催化性能，能够有效降解有机污染物。
此外，我们还研究了不同制备条件对光催化性能的影响，为优化制备工艺提供依据。
五、讨论本实验研究了纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能。
毕业设计（论文）纳米二氧化钛的制备与光催化性能研究1 绪论二氧化钛，化学式为TiO2，俗称钛白粉，多用于光触媒、化妆品，能靠紫外线消毒及杀菌，现正广泛开发，将来有机会成为新工业。
二氧化钛可由金红石用酸分解提取，或由四氯化钛分解得到。
二氧化钛性质稳定，大量用作油漆中的白色颜料，它具有良好的遮盖能力，和铅白相似，但不像铅白会变黑[1]；它又具有锌白一样的持久性。
二氧化钛还用作搪瓷的消光剂，可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。
在过去的研究中，用半导体粉末对水、油和空气中的有毒有机化合物进行光催化降解和完全矿化引起了人们的大量关注。
由于抗光腐蚀性，化学稳定性，成本低，无毒和强氧化性，二氧化钛被作为应用最广泛的光催化剂来光降解水和空气中的有毒化合物。
但是二氧化钛具有较大的带隙（锐钛矿相二氧化钛为3.20ev）因此，只有较小一段太阳光区域，大约为2%~3%紫外光区可被应用[2]。
人们尝试用各种制备方法，如贵金属掺杂、氧化物复合、表面修饰等等方法，防止和减少电子与空穴的复合，提高催化剂的光催化活性。
众所周知，吸附和催化的效率与固体的孔径及表面积有关，因此，对二氧化钛进行修饰、改性及增大比表面积是提高光量子效率和增大反应速率的一个有效的方法与途径。
1.1 TiO2的结构与基本性质1.1.1物理常数及结构特征表1 TiO的物理常数1.1.2 TiO2的结构特征在自然界中，TiO2存在三种晶型结构，即金红石、锐钛矿和板钛矿。
这些结构的区别取决于TiO68-八面体的连接方式，图1-1是TiO68-八面体的两种连接方式，锐钛矿结构是由TiO68-八面体共边组成，而金红石和板钛矿结构则是由TiO68-八面体共顶点且共边组成。
锐钛矿TiO2中的每个八面体与周围8个八面体相连，金红石TiO2中每个八面体与周围10个八面体相连。
事实上锐钛矿可以看做是一种四面体结构，而金红石和板钛矿则是晶格稍有畸变的八面体结构[3]。
简单地认为锐钛矿比金红石活性高是不严谨的，它们的活性受其晶化过程的一些因素影响。
三氧化二铋的制备、表征及其光催化性能研究的开题报告1. 研究背景随着环境污染问题的日益严重，纳米材料作为绿色环保材料备受关注。
三氧化二铋（Bi2O3）由于其优异的光催化性能而备受关注。
Bi2O3具有广泛的应用前景，如污水处理、空气净化、光电化学能源等领域。
Bi2O3的制备和表征对其应用具有重要的意义。
2. 研究目的本研究旨在制备Bi2O3纳米材料，对其进行表征，并研究其光催化性能。
具体目标如下：1）利用水热法合成Bi2O3纳米材料；2）通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对Bi2O3进行表征；3）通过光催化降解染料等实验研究Bi2O3对光催化的响应。
3. 研究方法1）制备Bi2O3：采用水热法制备Bi2O3纳米材料。
将Bi(NO3)3∙5H2O和NaOH混合溶液在水热条件下反应，通过离心、洗涤、干燥等步骤制备出Bi2O3。
优化水热反应条件，控制Bi2O3的粒径和形貌。
2）表征Bi2O3：采用XRD、SEM等手段对制备的Bi2O3进行表征。
XRD分析样品的晶体结构和晶体形貌，SEM观察样品的表面形貌和微观结构。
3）光催化实验：利用可见光下的光催化反应研究Bi2O3的光催化性能。
以亚甲基蓝为探针，对Bi2O3进行光催化降解染料的实验，考察其光催化降解效果。
通过调控光照条件、反应时间等参数，研究Bi2O3对光催化反应的响应特性。
4. 预期结果本研究预期将制备出粒径和形貌均匀的Bi2O3纳米材料；通过对Bi2O3的表征得到其晶体结构、晶体形貌和微观结构等信息；通过光催化实验研究Bi2O3的光催化性能，为其在环保领域的应用提供参考。
溶胶凝胶法制备ZnO-Fe2O3纳米复合材料及其光催化特性纳米ZnO是一种新型的光催化材料，具有无毒性、低成本、结构稳定、催化效率较高等显著优点。
但由于ZnO的禁带宽度为3.2ev，其吸收波长阙值大多在紫外区，同时其载流子复合率高，导致光能利用率低，光降解污染物效果并不显著。
本文以六水合硝酸锌（Zn（NO3）2∙6H2O）与九水合硝酸铁（Fe（NO3）3∙9H2O）为前驱体，无水乙醇（C2H5OH）作为溶剂，柠檬酸为稳定剂，采用溶胶凝胶法制备出ZnO-Fe2O3复合结构的泡沫状光催化剂，用X射线衍射、扫描隧道显微镜（SEM）对其结构进行分析表征。
以紫外灯为光源，罗丹明B为目标化合物对其光催化活性进行研究。
实验结果表明：实验所得ZnO-Fe2O3纳米复合材料为六方纤锌矿结构，其平均粒径约为70nm，当Fe（NO3）3∙9H2O与Zn（NO3）2∙6H2O的摩尔比为1:5时，所得产物光催化效率最高。
1.绪论1.1半导体光催化技术环境污染与能源匮乏是当今世界科学技术上亟待解决的两大难题，其中环境污染尤以水环境的化学污染为甚，各类重金属盐、亚硝酸盐、磷酸盐等无机污染和杀虫剂、抗生素等有机污染从各个方面对人们的生存状态产生威胁。
自1972年Fujishima和Honda发表有关水在TiO2电极上被光催化分解的论文后，半导体光催化技术从此日益受到重视，许多领域研究工作者都在积极寻找新型光电转化半导体材料，研究其光催化反应机理并设法提高光电转化的活性和效率。
目前，半导体光催化降解并消除污染物是一种代表性的节能高效、绿色环保的水污染治理技术，其优点主要有：1.以取之不尽用之不竭的太阳能作为主要消耗能源，降低成本；2.大量研究表明很多难降解的污染物都可以在光催化作用下去除，且没有二次污染；3.光催化剂大都可重复利用，无毒，制作成本低；4.可在常温常压下进行反应，操作简便；5.能使污染物除臭、去毒、脱色等。
同时，以半导体光催化技术为基础制作太阳能电池、光解水产氢、食品保鲜、材料自洁等各方面均有广阔的应用前景。
In2O3纳米材料的改性及其光催化还原CO2的研究In2O3纳米材料的改性及其光催化还原CO2的研究随着全球环境问题的日益严重，减少温室气体CO2排放成为了重要的任务。
同时，可再生能源的开发也变得越来越重要。
光催化技术作为一种绿色能源利用方式，因其高效、可再生的特点受到了广泛关注。
其中，In2O3纳米材料因其优异的光学和电学特性，成为了一种潜在的光催化剂，并在光催化还原CO2方面显示出了巨大的潜力。
In2O3纳米材料的改性方法有很多种，包括表面修饰、掺杂等。
表面修饰是通过在In2O3纳米材料表面引入其他材料，如金属、无机氧化物等，来提高In2O3的光催化活性。
通过表面修饰，可以增加In2O3纳米材料的比表面积，提高光吸收能力和电子传输速率，从而增强光催化性能。
另一种改性方法是掺杂，通过将其他元素引入In2O3晶格，改变其能带结构和电子结构，从而调控In2O3纳米材料的光催化性能。
不同改性方法对In2O3纳米材料的光催化性能产生不同的影响。
例如，在表面修饰方面，金属修饰是一种常见的方法。
研究表明，Pt修饰的In2O3纳米材料表面具有更多的自由金属态氧缺陷，这些缺陷能提供更多的活性位点来吸附和激活CO2分子，加速光催化还原CO2反应。
此外，Pt修饰还可以提高In2O3纳米材料的导电性，改善载流子传输，从而提高光生电子的利用率。
除了金属修饰，其他材料的修饰，如Co3O4、CeO2等，在In2O3纳米材料的光催化性能改善方面也取得了显著进展。
除了表面修饰，掺杂也被广泛应用于In2O3纳米材料的改性。
研究发现，氮和金属掺杂是最常见的掺杂方式。
氮掺杂可以调节In2O3纳米材料的能带结构，降低带隙能量，提高可见光吸收能力。
此外，氮掺杂还可以增加In2O3纳米材料的活性位点，提高光催化性能。
另一方面，金属掺杂，如Sn、Cu等金属，可以调节In2O3纳米材料的导电性和能带结构，增强载流子传输和光吸收能力。
利用改性后的In2O3纳米材料的光催化性能，目前主要用于CO2的光催化还原。
第49卷第11期2021年6月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.11Jun.2021 a-Fe2O3/PF纳米复合材料的制备研究赵丽v,苏碧桃|(1西北师范大学，甘肃兰州730070；2酒泉职业技术学院，甘肃酒泉735000)摘要：以Fe(NO3)3泊比。
以及糠醇(F)作为原料，探究通过聚合一热转化制备Fe2O3/PF的主要流程以及步骤。
并对制备的复合材料进行检验，使用TEM、XRD等技术，从产物尺寸、产物结构特征以及吸光特征等方面，进行了表征。
此外，本文还通过基于室温和自然光环境下的MB溶液脱色降解模型，对相关材料的催化特性进行了深入的分析。
实验结果表明：复合材料所具备的催化性能水平以及相关的结构，与热转化条件之间有着十分密切的联系。
关键词：a-Fe2O3；PF；两步法；纳米复合材料中图分类号：0632.3文献标志码：B文章编号：1001-9677(2021)011-0035-04Preparation of a-Fe2O3/PF Nanocomposites*ZHAO Li'2,SU Bi-tao l(1Northwest Normal University,Gansu Lanzhou730070；2Jiuquan Vocational and Technical College,Gansu Jiuquan735000,China)Abstract:With Fe(N03)3•9H2O and furfuryl alcohol(F)as raw materials,the main process and steps of preparing Fe2O3/PF by polymerization-t hermal transformation were investigated.The prepared composite materials were tested and characterized from the aspects of product size,product structure characteristics and light absorption characteristics using TEM,XRD and other techniques.In addition,the catalytic properties of the relevant materials through the decolorization and degradation model of MB solution based on room temperature and natural lightwere also analyzed.The experimental results showedthat the catalytic performance and the structure of the composite were closely related to the thermal transformation conditions.Key words：a-Fe2O3；PF；nanocomposite；two-step半导体光催化技术应用于环境污染治理的研究引起了人们广泛的探索和深入的研究一幻。
