1. 毕业设计（论文）主要内容：

21世纪，环境污染和能源危机是人类面临的最大挑战。半导体光催化技术，为我们提供了一种有效治理环境污染和高效利用太阳能的有效途径。tio₂由于其物理化学性质稳定、催化活性较高、无毒、价廉，且具有抗化学和光腐蚀特性，是最具有前途且最有可能广泛使用的光催化材料之一，广泛应用于污水处理、空气净化、抗菌杀毒、光分解水制氢等领域。但是，二氧化钛光生电子-空穴对的复合率较高，且锐钛矿相二氧化钛由于较大的禁带宽度（3.2 ev）而仅能吸收太阳光中的紫外光，对太阳光能的利用率低，阻碍了其实际应用和商业化发展。

tio₂与其它窄带隙半导体复合是扩宽其光响应范围和提升光生载流子分离效率的有效途径。wo₃具有较小的禁带宽度，约为 2.5~2.8 ev，为有效地利用占太阳辐射能量近一半的可见光提供可能。二维sp²碳原子网络结构的石墨烯具有非常高的热导率5000 w m^-1 k ^-1，极好的载流子迁移率200 000 cm² v^-1 s^-1和极高的比表面积2600 m²/g，能够起到电子传递通道的作用，从而提高复合材料的催化性能，已经被认为是一种重要的催化剂载体和光电分解水产氢的有效共催化剂。

本文拟采用水热法合成tio₂/石墨烯/wo₃间接z型光催化剂，探索合成该催化剂的最佳反应条件，采用xrd、fesem、eds、tem等手段对样品的晶粒尺寸、晶型和形貌进行表征，利用气相色谱分析样品的光催化co₂还原性能，研究材料的电子结构，探讨其与光催化活性的关系。

2. 毕业设计（论文）主要任务及要求

1、 查阅不少于16篇的参考文献（其中近5年英文文献不少于3篇），完成开题报告；

2、掌握tio₂/石墨烯/wo₃复合光催化剂的制备方法；

3、掌握tio₂/石墨烯/wo₃复合光催化剂结构与性能的表征方法；

3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排

第1—2周：查阅相关文献资料，翻译英文文献；

第3—4周：整理资料，在任务书的基础上，设计研究方案，确定切实可行的实验技术路线，了解相关的结构与性能的测试方法；

第5周：撰写开题报告；

第6—12周：制备wo₃纳米片、石墨烯，水热法合成复合光催化剂（tio₂/石墨烯，tio₂/wo₃，石墨烯/wo₃和tio₂/石墨烯/wo₃），比较二元和三元复合光催化剂的活性，分析实验数据，设计出具有最佳光催化co₂还原活性的tio₂/石墨烯/ wo₃复合光催化剂；

4. 主要参考文献

[1] guijian guan, jing xia, shuhua liu, yuan cheng, shiqiang bai, si yintee, yong-wei zhang, and ming-yong han, electrostatic-driven exfoliation andhybridization of 2d nanomaterials, adv. mater. 2017, 1700326.

[2] quanjunxiang, jiaguo yu, and mietek jaroniec, “graphene-based semiconductorphotocatalysts”, chem. soc. rev., 2012, 41, 782.

[3] quanjunxiang, jiaguo yu, and mietek jaroniec, “synergetic effectof mos2 and gaphene as co-catalysts for ehanced potocatalytic h2-productionativity of tio2 nanoparticles”, j. am. chem. soc., 2012, 134, 6575.

[4] quanjunxiang, jiaguo yu, wenguang wang and mietek jaroniec, “nitrogen self-dopednanosized tio2 sheets with exposed {001} facets for enhanced visible-lightphotocatalytic activity”, chem. commun., 2011, 47, 6906.