纳米TiO2材料晶面调控对电子界面迁移和光催化性能的影响任务书
2020-02-18 17:23:26
1. 毕业设计(论文)主要内容:
半导体异相光催化中,光生电子和空穴界面迁移动力学是影响其光催化性能的决定性因素。tio2一直是半导体异相光催化研究的原型材料,利用其来展开光催化过程电荷动力学和光催化性能的关联具有代表性。通过电子界面迁移活化氧分子是半导体异相光催化的主要特征,当前对气相tio2电子界面迁移到氧的迁移动力学及其光催化性能的具体关联了解不够。影响tio2材料光生电子到o2界面迁移动力学的结构因素有很多。因为不同界面的化学环境不同,其对氧气界面迁移过程有可能产生影响,并进而最终影响光催化性能。本论文的主要目的是通过不同温度下测试瞬态光电导研究光生电子到氧气界面迁移动力学,并同气相光催化甲酸过程生成co2对过程建立关联,从而最后实现微观动力学和宏观光催化性能间对接。
1.文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解半导体异相光催化原理、材料和应用;
2.掌握利用水热法合成不同晶面暴露的纳米结构tio2材料,通过调节反应条件实现不同晶面比例的调控;
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
1.查阅不少于15篇相关文献资料,其中近5年英文文献不少于3篇,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解半导体异相光催化原理、相关光催化原理和在环境领域中的应用,完成开题报告;
2.完成不少于5000字的英文文献翻译;
3.采用水热法合成4种不同{101}和{001}暴露晶面比例的材料,使用xrd、fe-sem和tem等手段对样品的晶体结构和形貌等进行分析,测试样品的bet表面积。
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
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,了解半导体异相光催化原理、材料和应用,确定技术方案,并完成开题报告。
第4-7周:按照设计方案,利用水热法制备所需要的tio2材料,并对其结构和形貌进行测试,并分析实验数据。
第8-9周:对所制备样品的瞬态光电导进行测试,分析实验数据,确认晶面调控对电子界面迁移动力学的影响。
4. 主要参考文献
(1) baoshun liu, kai cheng, shengcao nie,xiujian zhao, huogen yu, jiaguo yu, akira fujishima, kazuya nakata, ice-waterquenching induced ti3 self-doped tio2 with surfacelattice distortion and the increased photocatalytic activity, j. phys. chem. c. j. phys. chem. c, 2017,121, 9836-19848.
(2) yuichi yamaguchi, baoshun liu, chiakiterashima, ken-ichi katsumata, norihiro suzuki, akira fujishima, hideki sakai,kazuya nakata, fabrication of efficient visible-light-responsive tio2-wo3 hollow particle photocatalyst by electrospray method, chem. lett. 2017, 46,122-124.
(3)huan xie, neng li, baoshun liu, jing yang,xiujian zhao, role of sodium ion on tio2 photocatalyst: influencingcrystallographic properties or serving as the recombination center of chargecarriers? j. phys. chem. c, 2016, 120 (19), 10390.
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