1. 研究目的与意义（文献综述）

现如今，能源短缺和环境污染两大问题日益严重。矿物燃料、煤等能源有限，随着大量开采终将面临枯竭，传统化石能源燃烧时产生的大量有害气体也在不断破坏生态平衡。因此，太阳能作为一种清洁的可再生能源，如何利用它替代传统能源成为国内外研究的热点。自1972年日本东京大学fujishima和honda教授发现受辐射的tio^shy;₂能使水发生持续的氧化还原反应以来，tio₂光催化作为探索社会可持续发展的环境友好型新技术引起了各国学者和专家的广泛关注。纳米tio₂是一种新型多功能无机半导体材料，由于其具有无毒，稳定，易得，成本低廉等优点，被公认为应用光催化领域最理想的半导体催化剂，在空气净化，治理废水，光解水等方面被广泛研究。但纳米tio₂作为光催化剂仍存在一些关键性的问题使其在发展和大规模应用受到阻碍。首先，由于tio₂具有较宽的禁带宽度，导致其对太阳光的利用率低，响应范围窄，仅在紫外范围可响应，而紫外光大约只占太阳光的5%。另外，在光催化反应过程中，光生载流子复合几率较高。

目前，除了用贵金属沉积，掺杂改性，复合改性等方法对tio₂进行改性以外，国内外的研究焦点在于如何精准调控纳米tioshy;₂的形貌以及其对材料光催化性能的影响。随着研究的深入，各种等级结构tio₂已被成功合成制备出来。其中2-dtio₂的片层结构具有大的比表面积，增加了催化剂与反应物的接触面积，有利于提高光催化效率。而合成二维tio₂一般采用剥离法，离子溅射镀膜法，激光脉冲沉积法，但这些方法都存在不均一性等特点。这里我们采用无固体基质和稳定剂的方法合成二维二氧化钛，并研究其光催化性能。

除此之外，纳米二氧化钛作为锂离子电池负极材料，充放电过程中结构变化小，有较好的循环性能和较长的循环寿命，但其较低的容量是限制其发展的主要原因。随着近年来类石墨烯结构二维材料如mos₂、ws₂等在电化学能源存储领域的蓬勃发展，这些二维纳米结构材料相比传统材料具有更短的锂离子扩散距离，更大的暴露面积可以提供更多的锂离子嵌入通道，因而使其具有非常好的储锂性能。为纳米tio₂在储能领域的发展和应用提供了一条路线。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：以乙二胺，钛酸四丁酯和乙二醇为原料制备二氧化钛纳米片花

材料表征：用sem对所得的二氧化钛纳米片花材料进行表征，观测其表面形貌。用xrd对所制得材料进行物相表征。

3. 研究计划与安排

第4-7周：按照设计方案进行准备实验，包括实验原料的采购以及熟悉光催化性能、储锂性能测试方法。

第8-11周：采用xrd、sem、氮气吸附-脱附、紫外测试、蓝电测试等方法进行测试。

第11-14周：总结实验数据，完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]. lt;从结构到改性_tio_2基光催化剂的研究进展及大气污染防治应用_王岩.pdfgt;.

[2]. lt;tio_2纳米管阵列的制备及光催化活性_胡亚微.pdfgt;.

[3]. li, r., et al., achieving overall water splitting using titanium dioxide-based photocatalysts of different phases. energy amp; environmental science, 2015. 8(8): p. 2377-2382.