1. 研究目的与意义（文献综述）

近些年来，空气污染日益严重。汽车尾气和工业发展产生的颗粒物和氮氧化物（通常记作no_x，主要包括no和no₂）影响公众健康，这已经成为全球问题 [1]。欧洲标准规定环境空气中no_x浓度最高为40 μg/m³ [2]，实际上欧洲主要城市的空气中氮氧化物浓度都远远超出标准值，有报道称（2017年7月）伦敦no_x小时均浓度达到300 μg/m³ (160ppb) [3]。再有，中国北方的省份（北京，天津，河北大部，河南，山东，安徽北部和江苏省）no_x 污染情况更严重，2013年7月的浓度甚至超过了450ppm [4]。

通过水泥基材料负载tio₂催化剂，在紫外光照射下可以实现对空气中no_x污染物的去除，将no_x转化为硝酸根离子，达到净化空气的目的[5]。这种方法在空气污染问题严重的今天，应用前景十分广阔，因而得到了研究者的广泛关注。用水泥材料作为光催化剂载体去除氮氧化物的研究已有20多年历史 [6–18]，在最近几个商业项目 [19,20]中相关研究也得到了重视。

影响光催化水泥材料广泛应用的主要障碍一方面是成本较高，另一方面是对实际效率的担心。研究人员总结了限制水泥基体系光催化效率的一些重要原因[21]，并提出了一些对策，比如通过表面处理提高光催化剂的分散性 [22,23]等。近期，有研究将催化剂负载于集料表面，实现光催化剂与水泥界面的化学分离 [21,24]，进一步提高了光催化效率。催化剂负载在集料上，增加了催化剂与反应物的接触面积，有利于提高催化效率。影响水泥基光催化材料光催化效率的因素还有很多，比如催化剂掺入量、反应气体浓度、气体湿度及流量等。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：制备tio₂功能集料光催化水泥、tio₂基光催化水泥及tio₂镁基光催化水泥；

材料表征：以nox为模拟污染气体，研究催化材料掺量、反应气体浓度、湿度及流量等对上述材料光催化性能的影响；采用bet、sem及xrd等方法分析制备材料的物理化学性质。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－10周：按照设计方案，制备tio₂光催化水泥材料。

第11－13周：采用xrd、fe-sem、eds等测试技术对材料的物相、显微结构、电化学性能进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] h.b. singh, l.j. salas, w.viezee, global distribution of peroxyacetyl nitrate, nature 321 (1986) 588–591.

[2] eu, directive 2001/81/ec ofthe european parliament and of the council of 23 october 2001 on nationalemission ceilings for certain atmospheric pollutants,2001.

[3] department for environment food amp; rural affairs.https://uk-air.defra.gov.uk/latest/currentlevels?period=24.