生物分子輔助合成鈦酸鹽TiO2納米材料及凈水性能研究中期報(bào)告

生物分子輔助合成鈦酸鹽TiO2納米材料及凈水性能研究中期報(bào)告中期報(bào)告一、選題背景水污染是全球性的環(huán)境問題。據(jù)估計(jì)，全球每年有數(shù)百萬人死于飲用污染的水源。鈦酸鹽TiO2納米材料具有良好的光催化性能和化學(xué)穩(wěn)定性，常被用于水污染治理領(lǐng)域。然而，其合成方法的高成本和復(fù)雜性，限制了其應(yīng)用范圍。因此，研究一種低成本、高效率且可持續(xù)的合成方法，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。二、研究內(nèi)容本研究將以生物分子為輔助劑，通過水熱法合成TiO2納米材料，并探究其對水污染物的凈化效果。主要包括以下幾個(gè)方面的研究內(nèi)容：1.生物分子對TiO2納米材料晶型、形貌和光吸收特性的影響。2.研究不同生物分子對TiO2納米材料光催化活性的影響，并尋求最佳的輔助劑效果。3.考察TiO2納米材料對污染水中有機(jī)物、重金屬等污染物的去除效果。4.探究TiO2納米材料的再生和重復(fù)使用性能。三、研究進(jìn)展1.確定了生物分子輔助合成TiO2納米材料的最佳條件，包括反應(yīng)溫度、時(shí)間、溶液pH值等。2.對TiO2納米材料進(jìn)行了定量分析，包括晶型、形貌和空間結(jié)構(gòu)等。3.研究了幾種不同的生物分子對TiO2納米材料光催化活性的影響，發(fā)現(xiàn)其中一種具有最好的效果。4.開展了對污染水中有機(jī)物、重金屬等污染物的去除實(shí)驗(yàn)，在一定條件下發(fā)現(xiàn)TiO2納米材料對這些污染物具有良好的去除效果。四、下一步工作計(jì)劃1.改進(jìn)生物分子輔助法合成TiO2納米材料的方法，提高其制備效率以及后續(xù)工藝的可行性。2.進(jìn)一步優(yōu)化生物分子對光催化劑活性的影響，并尋求更好的效應(yīng)效果。3.對污染水的處理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更詳細(xì)的研究，包括考察不同反應(yīng)條件下的去除效率等。4.探究TiO2納米材料的再生和重復(fù)使用性能，以及這些性能的影響因素和機(jī)理。五、存在問題和困難1.生物分子輔助法合成TiO2納米材料的方法還不夠成熟，制備過程中會出現(xiàn)較多問題，同時(shí)后續(xù)工藝也需要更多的改進(jìn)。2.污染水的處理實(shí)驗(yàn)還需要進(jìn)一步完善，包括建立更加準(zhǔn)確可靠的測試體系，以及針對結(jié)果的數(shù)據(jù)處理方法等。3.部分實(shí)驗(yàn)中會出現(xiàn)純度、產(chǎn)率及分散性的問題，需要進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。六、參考文獻(xiàn)1.W.Zhu,Z.Wu,W.Zhou,etal.Facilesynthesisofsilver-coatedTiO2nanosheetswithexcellentphotocatalyticactivityundervisible-lightirradiation.Catal.Sci.Technol.2016,6,819-825.2.J.Xu,J.Wang,G.Chen,etal.One-stepsynthesisofTiO2nanoparticleswithenhancedphotocatalyticactivityundervisiblelightviametaliondoping.RSCAdv.2017,7,19105-19112.3.B.Wang,S.Wei,X.Zhang,etal.FacilesynthesisofTiO2nanoparticles:Arobustandhigh-performingphotocatalyticsystemforremovinga