改性凹凸棒石復(fù)合光催化劑的制備及其光催化性能研究的開題報(bào)告

Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化劑的制備及其光催化性能研究的開題報(bào)告題目：Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化劑的制備及其光催化性能研究1.研究背景光催化技術(shù)已經(jīng)成為環(huán)境領(lǐng)域處理污染物的有效手段之一，被廣泛應(yīng)用于水處理、空氣凈化和有機(jī)廢氣處理等方面。其中，TiO2是一種重要的光催化材料，具有高效的光催化性能。但是，由于TiO2具有較高的能帶隙和低的光吸收率，導(dǎo)致其光催化反應(yīng)的效率受到限制。因此，對(duì)TiO2進(jìn)行改性以提高其光催化性能非常有必要。近年來，凹凸棒石因其高比表面積、豐富的孔道結(jié)構(gòu)和良好的機(jī)械強(qiáng)度而成為一種優(yōu)良的載體材料。通過將凹凸棒石與TiO2復(fù)合，可以有效提高其催化性能。同時(shí)，銅是一種常用的共摻雜劑，可以顯著提高TiO2的光催化性能。因此，將銅轉(zhuǎn)移至凹凸棒石上制備Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化材料是一種有效提高TiO2光催化性能的方法。2.研究目的本文旨在制備Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化材料，并對(duì)其光催化性能進(jìn)行研究。具體研究目標(biāo)如下：(1)制備TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合材料，并通過XRD、SEM、BET等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。(2)制備Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化材料，并比較其催化性能與未添加銅的材料。(3)通過光催化降解甲基橙來研究Cu/TiO2/改性凹凸棒石的光催化性能，并探究其催化機(jī)理。3.研究?jī)?nèi)容本文研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)方面:(1)制備TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合材料采用溶膠-凝膠法合成TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合材料，通過XRD、SEM、BET等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。(2)制備Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化材料將Cu負(fù)載于TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合材料上制備Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化材料，并比較其催化性能與未添加銅的材料。(3)研究Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化材料的光催化性能通過光催化降解甲基橙來研究Cu/TiO2/改性凹凸棒石的光催化性能，并探究其催化機(jī)理。4.研究方法(1)合成TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合材料采用溶膠-凝膠法制備TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合材料。首先，在含有改性劑的水溶液中加入Ti(OBu)4和復(fù)合凹凸棒石的懸浮液，調(diào)節(jié)其pH值，并在常溫下轉(zhuǎn)化，得到粉末狀材料。然后將其煅燒得到TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合材料。(2)制備Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化材料采用離子交換法將Cu離子轉(zhuǎn)移至TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合材料上制備Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化材料。(3)研究Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化材料的光催化性能將制備好的Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化材料與甲基橙溶液混合，經(jīng)過一定的時(shí)間后，通過檢測(cè)溶液中甲基橙的吸收強(qiáng)度或COD的變化來評(píng)價(jià)其光催化性能。同時(shí)，采用自由基捕捉劑來研究Cu/TiO2/改性凹凸棒石的催化機(jī)理。5.預(yù)期結(jié)果制備出Cu/TiO2/改性凹凸棒石復(fù)合光催化材料，并比較其催化性能與未添加銅的材料。通過光催化降解甲基橙來研究Cu/TiO2/改性凹凸棒石的光催化性能，并探究其催化機(jī)理。預(yù)期結(jié)果是制備出具有高效