高效光催化剂的合成及其弱光降解有机污染的研究开题报告
2021-12-12 14:10:38
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
当前,能源危机和环境污染已成为人类生存的重大挑战,急需新的途径来解决这些问题。光催化学科诞生于20世纪70年代,经过几十年来的发展,光催化已经成为催化化学、光电化学、半导体物理、材料科学和环境科学等多学科交叉的新兴研究领域。光催化剂,作为新材料的代表,目前已应用于环境净化,自清洁材料,光解水制氢、太阳能电池,癌症医疗,高效率抗菌等多个前沿领域。光催化技术在常温、常压下就可以进行,能够彻底破坏有机或无机污染物,并使之完全、快速氧化为co2、h2o等无害物质,避免了二次污染,从而达到净化环境的目的。
本论文moo3为研究对象,通过水热法合成h-moo3,但是由于h-moo3较宽的带隙,催化效率较低。进一步通过掺杂改性h-moo3,有效地提高了h-moo3的活性,能够通过弱光驱动降解有机染料。
国内外研究现状
1972年,日本东京大学fujishima和honda研究发现,利用tio2单晶进行光催化反应可使水分解成氢和氧。这一开创性的工作标志着光电现象应用于光催化研究的全面启动。
2. 研究的基本内容
1. 通过水热合成方法合成了h-moo3纳米棒催化剂;
2. 通过xrd、sem对h-moo3进行纯度测试和形貌观察,并对其光催化性能进行测试;
3. 为了进一步改性h-moo3,提高其催化活性,利用不同量的ce对h-moo3进行掺杂;
3. 实施方案、进度安排及预期效果
2016年3月:
1-15日,查阅收集相关资料并设计实验方案,准备实验材料试剂及所需实验器材等;
16-31日,完成h-moo3纳米棒催化剂的合成、ce掺杂h-moo3的合成,以及材料的基本表征,性能测试等工作;
4. 参考文献
[1] m. m. mohamed and s. m. a. katib, structural and catalytic characteristics of moo3/ceo2 catalysts: co oxidation activity, appl. catal., a, 2005, 287(2), 236–243.
[2] s. r. dhage, m. s. hassan and o. bong yang, low temperature fabrication of hexagon shaped h-moo3 nanorods and its phase transformation, mater. chem., 2009, 114(2), 511–514.
[3] s. zhao, j. z. li, l. wang and x. h. wang, degradation of rhodamine b and safranin-t by moo3:ceo2 nanofibers and air using a continuous mode, clean: soil, air, water, 2010, 38(3), 268–274.