光催化开题报告

开题论文题目学院专业年级姓名时间指导老师报告光催化原理及研究进展一，研究目的、意义进入21世纪以来，全球面临能源危机和环境污染的严峻挑战，急需新材料来解决这些问题。作为新材料的代表，光催化剂诞生于20世纪70年代，目前已应用于环境净化，自清洁材料，光解水制氢、太阳能电池，癌症医疗，高效率抗菌等多个前沿领域。光催化技术在常温、常压下就可以进行，能够彻底破坏有机或无机污染物，并使之完全、快速氧化为co2、h2o等无害物质，避免了二次污染，从而达到净化环境的目的。目前，在众多的半导体光催化剂中，tio2因其无毒、活性高和稳定等特点而被认为是比较理想的光催化剂之一。二，国内外研究概况1972年，日本东京大学fujishima和honda研究发现，利用tio单晶进行光催化反应可使水分解成氢和氧。这一开创性的工作标志着光电现象应用于光催化分解水制氢研究的全面启动。在过去30年里，人们在光催化材料开发与应用方面的研究取得了丰硕的成果。以tio为例，揭示了其晶体结构、表面羟基自由基以及氧缺陷对量子效率的影响机制；采用元素掺杂、复合半导体以及光敏化等手段拓展其光催化活性至可见光响应范围；通过在其表面沉积贵金属纳米颗粒可以提高电子一空穴对的分离效率，提高其光催化活性。以tio为载体的光催化技术已成功应用于废水处理、空气净化、自清洁表面、染料敏化太阳电池以及抗菌等多个领域。尽管人们对光催化现象的认知与应用取得了长足的进步，然而受认知手段与认知水平的限制，目前对光催化作用机理的研究成果仍不足以指导光催化技术的大规模工业化应用，亟待大力开展光催化基本原理研究工作以促进这一领域的发展。另一方面，现有光催化材料的光响应范围窄，量子转换效率低，太阳能利用率低，依然是制约光催化材料应用的瓶颈。寻找和制备高量子效率光催化材料是实现光能转换的先决条件，也是光催化材料研究者所需要解决的首要任务之一。目前新型光催化材料开发方法主要集中在以下两个方面：一是对紫外光响应型宽带隙光催化材料的改性使其获得可见光响应；另一方面是通过材料设计的方法设计和开发可见光响应型光催化材料。拓展紫外光响应型半导体的光响应至可见光区的方法主要集中在元素掺杂改性、半导体复合与光敏化等方面。另外，通过材料设计的方法，从晶体结构、能带结构设计出发，采用理论设计与实验相结合的方法也可以获得具有可见光响应的光催化材料。三，研究方法与内容1，小组集体认真听取指导老师有关光催化技术的介绍，并在指导老师的讲解下了解光催化技术研究所需的一些仪器。2，各小组成员通过互联网查阅有关资料，如光催化技术的起源、原理、应用范例及研究方向，光催化剂的种类、优点与缺点，二氧化钛的光催化性质的缺点及改进方法，并定期以组会的方式进行交流。3，小组成员自愿到指导老师的实验室进行参观，实地学习了解进行光催化技术研究所需的各种仪器、实验的方法以及做研究所需的探索科学的精神。在师兄师姐做实验的时候，认真从旁观察，遇到不懂的地方向师兄师姐请教。4，小组成员根据近两周的研究经历撰写个人研究报告，总结研究成果。四，可能存在的问题1，研究过程中会涉及到一些过于专业的知识，在理解的时候产生障碍。2，五、预期的结果通过两周的研究、学习，小组成员均掌握了光催化技术的原理，了解了各种光催化剂的性质以及在各领域的应用，对光催化技术产生浓厚的兴趣。六、时间、进度安排1,6月19日，听取指导老师有关方面的介绍。2,6月19日--6月30日，以个人研究及小组交流的方式展开研究，也可到指导老师的实验室实地学习。3,7月1日--7月3日，撰写个人研究报告。篇二：光催化实验开题报告台州学院本科毕业论文开题报告药废水课题来源教师科研课题类型实验研究型学院生命科学学院专业环境工程学号篇三：开题报告---纳米氧化锌的制备及光催化性能研究附件5：表5合肥师范学院本科生毕业论文（设计）开题报告（学生用表）。篇四：光催化剂的制备-开题报告目录文献综述..................................................................................................................................1光催化材料发展概况...................................................................................................1光催化材料的起源与种类...............................................................................1改善光催化材料性能的主要方法...................................................................2目前光催化技术的应用...............................................................................................3tio2光催化材料存在的问题与展望...........................................................................4研究目的和意研究和应用。1）光催化抗菌领域：近年来，纳米材料光催化技术在太阳能光催化杀菌消毒等方面得到了快速发展。尤其是2003年春夏出现的严重急性呼吸道感染综合症（sars），使得人们对预防病菌、病毒等微生物引起的环境健康问题展开了进一步研究，从而推进了纳米光催化抗菌杀毒技术研究的深入展开，各种光催化抗菌制品应运而生，并获得了迅速发展。在光催化抗菌领域已有抗菌陶瓷制品、抗菌自洁玻璃制品、抗菌纤维、抗菌不锈钢等产品的问世。2）光催化水处理领域：近年来，光催化氧化技术已成为水处理领域的研究热点之一。光催化氧化技术的基本原理是利用光敏半导体在光的照射下激发产生的"电子-空穴对"，与半导体表面的溶解氧、水分子等发生反应，产生氧化性极强的ho·，再通过ho·与污染物间的加合、取代、电子转移等作用，使污染物达到完全或部分矿化，最终达到降解污染物的目的。该领域的具体应用有藻类的去除、石油的降解、洗涤剂及表面活性剂的处理等。3）太阳能光催化分解水制氢：用402nm波长的光进行照射，光催化分解纯水的效率为0.66%。尽管这个效率不高，但能同时放出氢气和氧气，因此被誉为"利用太阳能的曙光"。4）光催化净化空气：光催化反应对于气相挥发性有机物具有普遍较好的降解效果，同时，光催化反应对空气中的无机污染物(nox、co、h2s等)也有氧化去除作用。5）光催化在金属中的防腐蚀应用：金属腐蚀遍及国民经济各部门，给国家带来巨大损失。因此，积极探索材料防腐蚀新方法，做好腐蚀与防护工作具有重要的现实意义。该技术的最大特点是在常温和常压下只利用催化剂、光、空气和水就能实现的，而且从长远来看，它可以利用取之不尽的太阳光能，因此其在腐蚀与防护领域显示出非常诱人的应用前景。日本学者fujishima领导的研究小组在光催化ti02防腐蚀方面做了一些开创性的工作。研究表明，ti02涂层在紫外光照下可阴极保护金属cu、不锈钢和碳钢。随后有人报道了ti02在紫外光或γ射线的照射下可实现不锈钢的光致阴极保护。tio2光催化材料存在的问题与展望[4]由于ti02可见光光催化剂潜在的诱人前景，人们对它进行了广泛的研究。特别是ti02光催化剂的可见光化研究，将为人类充分利用太阳能，改善人类生活环境迈出重要的一。目前ti02太阳光催化技术已成为国内外研究的热点方向，并取得了一定的进展。采用金属离子掺杂、非金属元素掺杂、复合半导体、离子注入、染料光敏化等制备的ti02都能在可见光区域内具有较好的响应，表现出可见光光催化活性，提升了ti02光催化技术的研究价值和实用前景。但由于该技术仍处于研究初期，无论是基础研究还是应用研究都还有许多问题尚待深入研究和解决。在基础研究方面尚存在许多值得探索的课题，即：1）对紫外光照射半导体进行光催化反应的机理已有较为系统的报道，但对各种改性方法的可见光化机理的认识尚未统一，还存在争议；对ti02在可见光下的抗菌性能等的研究篇五：开题报告xxxx大学xxxx学院毕业论文开题报告姓名：学号：专业：指导教师：填表时间：及光催化降解甲基橙的研究开题报告填写要求1．开题报告作为毕业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