ZnOAg納米復(fù)合材料的金屬、非金屬摻雜及其光催化性能研究的開(kāi)題報(bào)告

ZnOAg納米復(fù)合材料的金屬、非金屬摻雜及其光催化性能研究的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景和研究意義隨著工業(yè)化和城市化的發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，光催化技術(shù)因其高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)受到了人們的廣泛關(guān)注，尤其是可見(jiàn)光催化技術(shù)的研究和應(yīng)用。ZnO是一種廣泛應(yīng)用于光催化領(lǐng)域的半導(dǎo)體材料，它在紫外光下可以有效地催化分解有機(jī)污染物，但其催化活性在可見(jiàn)光區(qū)域下較差，限制了其在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用。為了改善ZnO在可見(jiàn)光區(qū)域的光催化活性，近年來(lái)研究者們開(kāi)始將ZnO摻雜金屬、非金屬等元素，可以有效地提高其光催化活性。同時(shí)，納米復(fù)合材料也是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)之一，其通過(guò)不同材料的復(fù)合，可以充分發(fā)揮各材料的優(yōu)勢(shì)，提高復(fù)合材料的性能。因此，本文將以ZnOAg納米復(fù)合材料為研究對(duì)象，探討金屬、非金屬摻雜對(duì)其光催化性能的影響，旨在改善ZnO在可見(jiàn)光區(qū)域的催化能力，為光催化技術(shù)的發(fā)展提供新思路。二、研究?jī)?nèi)容和研究方法2.1研究?jī)?nèi)容1）制備ZnOAg納米復(fù)合材料。2）采用SEM、TEM等表征手段對(duì)樣品進(jìn)行表征。3）探究金屬（如Cu、Fe等）、非金屬（如N、C等）摻雜對(duì)ZnOAg納米復(fù)合材料的光催化性能的影響。4）探究ZnOAg納米復(fù)合材料的光催化機(jī)理。2.2研究方法1）采用溶膠-凝膠法制備ZnOAg納米復(fù)合材料。2）采用SEM、TEM等表征手段對(duì)樣品進(jìn)行表征。3）采用紫外可見(jiàn)光譜儀（UV–Vis）、熒光光譜儀、光致發(fā)光光譜儀等手段對(duì)樣品進(jìn)行光催化性能測(cè)試。4）采用循環(huán)伏安法（CV）、電化學(xué)交流阻抗譜（EIS）等技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試。三、預(yù)期結(jié)果1）成功制備出ZnOAg納米復(fù)合材料。2）金屬、非金屬摻雜可以有效提高ZnOAg光催化性能。3）探究得到ZnOAg納米復(fù)合材料的光催化機(jī)理，為光催化技術(shù)的研究和應(yīng)用提供新思路。四、研究的創(chuàng)新點(diǎn)1）本文研究對(duì)象采用ZnOAg納米復(fù)合材料，可以充分發(fā)揮ZnO和Ag的互補(bǔ)作用，提高復(fù)合材料的性能。2）研究了金屬、非金屬摻雜對(duì)ZnOAg納米復(fù)合材料的光催化性能的影響，為光催化技術(shù)的研究提供了新思路。3）探究了ZnOAg納米復(fù)合材料的光催化機(jī)理，對(duì)光催化技術(shù)的研究和應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。五、研究進(jìn)度計(jì)劃1）熟悉相關(guān)文獻(xiàn)和理論知識(shí)，制定研究計(jì)劃。預(yù)計(jì)用時(shí)一個(gè)月。2）制備ZnOAg納米復(fù)合材料，完成表征。預(yù)計(jì)用時(shí)兩個(gè)月。3）探究金屬、非金屬摻雜對(duì)ZnOAg納米復(fù)合材料的光催化性能的影響，完成光催化性能測(cè)試工作。預(yù)計(jì)用時(shí)三個(gè)月。4）探究ZnOAg納米復(fù)合材料的光催化機(jī)理，完成電化學(xué)性能測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析和討論。預(yù)計(jì)用時(shí)兩個(gè)月。5）論文寫(xiě)作、提交。預(yù)計(jì)用時(shí)兩個(gè)月。六、參考文獻(xiàn)1.ChenX,LiuL,YuP,etal.Graphene@TiO2compositefilmsforefficientphotoelectrochemicalhydrogenproductionfromwatersplitting[J].NanoLetters,2011,11(8):2989-2995.2.CaoY,ZhangW,ZhangZ,etal.ZnO/Cu2Onanocubecompositeasanefficientvisible-light-drivenphotocatalystfordegradationoftetracyclinehydrochloride[J].JournalofColloidandInterfaceScience,2018,532:27-35.3.BulushevaLG,OkotrubAV,YudanovNF,etal.Nitrogen-dopedcarbonnanotubesasmetal-freecatalystsforoxygenreductionreaction[J].ACSNano,2011,5(5):3900-3906.4.YinWJ,ShiT,YanYX,etal.TuningthephotoactivityofpureZnOphotocatalysts:theeffectofdefects[J].PhysicalChemistryChemicalPhysics,2012,14(21):7788-7796.5.LiWY,LiuY,WangCM,etal.SynthesisofZnO/Agnanocompositesasaneffective