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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目的：1、提高光催化材料的光利用率2、提高光催化材料的量子效率3、阐述光催化机理

意义：随着世界经济高速发展，环境污染也越发严重，特别是能源的大量耗费以及污染物的排放。光催化技术，尤其是半导体光催化，能够利用最为普遍长久而又清洁无害的太阳能能源来降解这些污染物，使得环境恶化减缓，满足人类长久生存和社会持续发展的需要。利用太阳光解决这些矛盾成为科研人员重点研究方向，而半导体光催化的发现则为科研人员指明了前进的道路。不论是利用半导体光催化材料在光照下将有机污染物分解氧化成无毒无害物质，抑或是利用半导体光催化促进光能转化，都指明了一条通往未来的道路。对二氧化钛进行改性以提高其光催化效益对解决环境污染至关重要。

国内外研究现状

日本东京大学光电化学创始人藤岛昭（英文名，fujishma）教授于1967年在一次试验中发现了光催化反应，并于1972年报道了该次实验。实验发现放入光电池中受到紫外光辐射的半导体氧化钛单晶电极上发生了氧化还原反应，水被分解成氢和氧。由此打开了半导体光催化计数的大门.

20世纪70年代后期，fank和bard二人关于水中氰化物存在下二氧化钛条件下的光分解研究以及carey等人关于多氯联苯在二氧化钛处于紫外光下的降解研究，有力地促进了光催化的迅速发展。

2. 研究的基本内容

主要内容是大概是将不同的光催化材料进行复合，对其进行xrd、uv-vis、sem、tem等表征，测试其光催化性能以及稳定性。

如复合锐钛矿型二氧化钛和金红石型二氧化钛，可以有效提高其光催化性能。同时对复合后的薄膜进行修饰可以使得复合薄膜在可见光范围有光响应，可进一步提高复合薄膜的光催化活性。本论文的主要研究内容如下：（1）采用改进提拉法制备fto玻璃上制备锐钛矿型tio2薄膜层；（2）利用水热法在锐钛矿tio2薄膜上生长一层金红石型tio2纳米棒阵列；（3）将fto玻璃片上生长的复合薄膜做成电极，电化学沉积上可见光响应的bioi量子点；（4）表征以上制备的薄膜的晶体结构、表面形貌、光学性质等基本性质；（5）研究复合薄膜的光催化特性。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1、方案：制备出具有良好光催化活性的复合材料，对其进行了xrd、uv-vis表征，并对其进行光催化活性测试。

2、进度安排：

4. 参考文献

[1] n.t. sivakumar, h.c. bajaj, r.j. tayade, crystengcomm 17 (2015) 1037–1049.

[2] t. saison, n. chemin, c. chaneac, o. durupthy, l. mariey, f. mauge, et al., j.phys. chem. c 119 (2015) 12967–12977.

[3] y. ding, f. yang, l. zhu, n. wang, h. tang, appl. catal. b: environ. 164 (2015) 151–158.