1. 本选题研究的目的及意义

随着工业化的快速发展，大量化石燃料的燃烧导致大气中二氧化碳（co2）浓度急剧上升，引发了全球气候变化等一系列环境问题。

为了缓解co2排放带来的负面影响，将其转化为有价值的化学燃料和化工原料，例如甲烷（ch4）、甲醇（ch3oh）等，已成为全球关注的焦点。

光催化技术利用太阳能将co2还原为有价值的化学品，具有绿色环保、反应条件温和等优点，被认为是解决能源和环境问题的有效途径之一。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，光催化co2还原技术因其在解决能源和环境问题方面的巨大潜力而受到越来越多的关注。

国内外学者在tio2基光催化剂的制备、改性及光催化co2还原性能方面开展了大量研究工作。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将采用溶胶-凝胶法制备不同cu掺杂浓度的tio2光催化剂，并利用x射线衍射（xrd）、扫描电子显微镜（sem）、透射电子显微镜（tem）等手段对材料的物理化学性质进行表征。

在此基础上，构建光催化反应装置，评估cu掺杂tio2光催化剂的光催化co2还原性能，并探讨cu掺杂对tio2光催化活性的影响机制。

1. 主要内容

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用溶胶-凝胶法制备cu掺杂tio2光催化剂，并系统地研究cu掺杂浓度对tio2光催化还原co2性能的影响。

具体步骤如下：
1.材料制备：采用溶胶-凝胶法制备不同cu掺杂浓度的tio2光催化剂。

以钛酸四丁酯为钛源，硝酸铜为铜源，无水乙醇为溶剂，通过控制cu/ti摩尔比来制备不同cu掺杂浓度的tio2前驱体溶液。

5. 研究的创新点

本研究拟采用溶胶-凝胶法结合合适的热处理工艺，制备出具有高比表面积、丰富孔结构和良好结晶性的cu掺杂tio2光催化剂。

通过优化cu掺杂浓度，调控tio2的能带结构和光生载流子分离效率，以期显著提高tio2光催化还原co2的性能。

此外，本研究还将结合多种表征手段和理论计算，深入探讨cu掺杂对tio2光催化活性的影响机制，为新型高效光催化剂的设计和开发提供理论依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 谢静静,张彭义,李庆,等.tio2光催化还原co2的研究进展[j].材料导报,2018,32(14):2377-2385.

[2] 刘浩,张香文,郭林.tio2光催化还原co2的研究进展[j].化学进展,2016,28(09):1305-1313.

[3] 王艳芹,马天翼,赵丽,等.tio2光催化还原co2的研究现状[j].材料导报,2015,29(19):8-13.