靜電紡絲制備二氧化鈦基復(fù)合納米纖維及其光催化降解性能研究的開(kāi)題報(bào)告

靜電紡絲制備二氧化鈦基復(fù)合納米纖維及其光催化降解性能研究的開(kāi)題報(bào)告摘要二氧化鈦是當(dāng)今最重要的半導(dǎo)體材料之一，具有廣泛的應(yīng)用前景。本研究將采用靜電紡絲技術(shù)制備二氧化鈦基復(fù)合納米纖維，并研究其在光催化降解染料方面的性能。研究采用文獻(xiàn)研究、實(shí)驗(yàn)室制備、表征分析以及光催化降解實(shí)驗(yàn)等方法，對(duì)納米材料的制備工藝及其性能進(jìn)行探究。關(guān)鍵詞：二氧化鈦，納米纖維，靜電紡絲，光催化降解，染料一、研究背景隨著環(huán)境污染日益加劇，光催化降解被廣泛應(yīng)用于凈化環(huán)境。作為一種典型的光催化材料，二氧化鈦因其良好的光催化性能和化學(xué)穩(wěn)定性被廣泛應(yīng)用于染料、有機(jī)廢水、大氣污染等領(lǐng)域。然而，二氧化鈦具有廣譜吸收和高電子空穴復(fù)合速率的缺點(diǎn)，從而對(duì)其光催化性能造成了限制。因此，近年來(lái)，研究者們將其與其他材料復(fù)合，以提高其光催化性能。靜電紡絲是一種制備納米纖維的新方法，可制備直徑在幾納米至幾百納米的超細(xì)纖維，具有高比表面積、高通透性、高催化活性等優(yōu)點(diǎn)，因此在納米材料制備中獲得了廣泛的應(yīng)用。二、研究目的與意義本研究旨在制備二氧化鈦基復(fù)合納米纖維，并研究其在光催化降解染料方面的性能。具體包括以下目的：1.制備二氧化鈦基復(fù)合納米纖維；2.分析納米纖維材料的結(jié)構(gòu)、形貌及物理化學(xué)性質(zhì)；3.研究復(fù)合納米纖維的光催化降解染料性能及其機(jī)理；4.探究納米纖維材料的應(yīng)用前景。本研究的意義在于，可以為二氧化鈦的應(yīng)用領(lǐng)域提供新的思路和途徑，提高其在光催化方面的效率和穩(wěn)定性，進(jìn)一步推動(dòng)環(huán)境污染物的凈化工作，具有重要的應(yīng)用和社會(huì)意義。三、研究方法和技術(shù)路線1.文獻(xiàn)研究：對(duì)二氧化鈦和靜電紡絲技術(shù)等研究進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研和學(xué)習(xí)，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供理論基礎(chǔ)。2.實(shí)驗(yàn)室制備：采用靜電紡絲技術(shù)制備二氧化鈦基復(fù)合納米纖維，并對(duì)樣品進(jìn)行表征。3.表征分析：采用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡（FESEM）、透射電鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）、拉曼光譜等技術(shù)分析材料的結(jié)構(gòu)、形貌及物理化學(xué)性質(zhì)。4.光催化降解實(shí)驗(yàn)：使用紫外光輻照納米復(fù)合材料進(jìn)行光催化降解染料實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。技術(shù)路線：文獻(xiàn)研究→實(shí)驗(yàn)室制備→表征分析→光催化降解實(shí)驗(yàn)。四、預(yù)期成果1.成功制備二氧化鈦基復(fù)合納米纖維；2.分析納米材料的結(jié)構(gòu)、形貌及物理化學(xué)性質(zhì)；3.研究復(fù)合納米材料的光催化降解染料性能及其機(jī)理；4.探究納米材料的應(yīng)用前景。五、可能存在的問(wèn)題和解決方案1.實(shí)驗(yàn)室制備過(guò)程中可能存在機(jī)械設(shè)備的故障等人為因素，可以及時(shí)聯(lián)系維修人員進(jìn)行修理和維護(hù)。2.納米纖維材料的分散度可能會(huì)影響其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，可以采用超聲波分散等技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。六、研究計(jì)劃和進(jìn)度安排本研究計(jì)劃在2年內(nèi)完成，預(yù)計(jì)進(jìn)度安排如下：第一年：文獻(xiàn)研究、實(shí)驗(yàn)室制備、分析表征。第二年：光催化降解實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并撰寫(xiě)論文。七、參考文獻(xiàn)[1]李瑄瑄,黃炳坤,丁紅衛(wèi).納米材料與光催化降解染料研究進(jìn)展[J].河南化工,2015,31(10):26-28.[2]黃青,盧清.靜電紡絲制備纖維的研究進(jìn)展[J].人造絲、化纖與加工,2013,38(3):51-55.