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1、许昌学院本科生毕业论文（设计）开题报告学生姓名樊静珂学号0706070202所在院（系）化学化工学院专业化学指导教师法文君职称副教授论文题目具有可见光催化活性的Bi12TiO20的低温燃烧合成（1）选题的依据和意义：纳米TiO2因其具有粒径小，比表面积大，光催化活性高，化学稳定性强，成本低等优点，被广泛应用于降解环境污染物等方面。近年来，制备和开发具有良好光化学性能的纳米二氧化钛成为国内外研究的热点。尽管TiO2是很好的光催化半导体材料，但在实际应用中也存在一些问题：1）其禁带宽度为3.2eV，只能吸收波长在400nm以下的紫外光，而太阳光中大部分为可见光，紫外光区不到5%，因而TiO2直接利
2、用太阳光进行光催化的效率较低；2）光生载流子很容易重新复合，影响光催化的效率等。本实验拟通过对二氧化钛的进行非金属元素改性，以提高其在可见光下的光催化活性和对污染物的光降解效率。（2）国内外有关本选题研究的动态：通常对TiO2改性的方法有表面敏化,复合半导体，贵金属沉积掺杂，金属离子掺杂,非金属掺杂，采用有机物吸附剂等等。非金属掺杂具有设备简单、不会降低紫外光区的吸收等优点，使非金属元素掺杂(N、C、S、F等)成为目前TiO2半导体掺杂领域研究的热点。之前对二氧化钛非金属掺杂研究的比较多的是N和S，对F掺杂研究的比较少。（3）论文的基本内容，拟解决的主要问题：用比较简单地方法合成氟掺杂的二氧化
3、钛，对其结构进行表征，并对其光催化性能加以研究。解决氟掺杂改性二氧化钛方法复杂的问题，提高其在紫外光和可见光下的光催化效率。（4）研究方法：用不挥发的TiCl3溶液做前躯体，用NH4F做掺杂剂，用一步水解法直接制备催化剂。通过改变F元素的含量、调节溶液的酸度、改变煅烧温度等方法研究制备F-TiO2的最佳条件。（5）选题的特色及创新点：通过非金属元素掺杂的方法对纳米TiO2进行改性，可以有效的扩展其在可见光区的吸收波长，而已报道的方法多为溶胶-凝胶法或者水热法等，我们拟采用挥发性较低的TiCl3溶液做前躯体，用一种快速、简便的方法制备出具有优良可见光下光催化活性的F掺杂的纳米TiO2。（6）主要
4、参考文献[1]顾德恩,杨邦潮,胡永达.非金属元素掺杂TiO2的可见光催化活性研究进展[J].功能材料.2008,39(1):1~5[2]吕英英,顾晓天,周家宏,等.N、S共掺杂型二氧化钛光催化降解有机污染物的性能研[J].南京师大学报.2008,31(4):70~7310[3]SunWooKim,RomanaKhan,Tae-JeongKim,etal.Synthesis,characterization,andapplicationofZr,S-codopedTiO2asvisible-lightActivephotocatalyst[J].Bull.KoreanChem.Soc.2008,
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6、nkaP.Bidaye,DeepaKhushalani,J.B.Fernandes,etal.AsimplemethodforsynthesisofS-dopedTiO2ofhighphotocatalyticactivity[J].CatalysisLetters.2010,134:169~174[7]WenD,GuoSJ,WangYZ,etal.Bifunctionalnanocatalystofbimetallicnanoparticle/TiO2withenhancedperformanceinelectrochemicalandphotoelectrochemicalapplicat
7、ions[J].Langmuir.2010,26(13):11401~11406写作进度及具体时间安排起止日期主要研究内容2010-11-20至2010-12-31 查阅文献，确定课题 2011-1-1至2011-3-30 实验研究 2011-4-1至2011-4-28 撰写论文 指导教师对开题报告的意见该报告是在大量的文献检索及资料收集的基础上，对纳米TiO2的改性及光催化研究有一定的认识的基础
