利用石墨烯二氧化钛复合材料光催化降解有机物研究开题报告

1. 研究目的与意义

光催化氧化技术（photocatalytic oxidation）是一种新型的绿色高级氧化技术，可直接利用太阳光在常温常压条件下催化降解废水及空气中的有机污染物，具有工艺简单、操作方便的优点，并且降解彻底无二次污染，在环保领域具有广泛的应用前景。光催化氧化技术的核心是高效光催化剂的研发。目前，光催化剂研究比较多的有 TiO₂、ZnO、SnO₂、CdS、BiVO₄、WO₃等，其中 纳米TiO₂具有较高的光学活性，优异的光学稳定性，对人体无毒，成本较低。因此，成为最具潜力的光学催化剂。

二氧化钛作为光催化剂仍有许多缺陷，由于较低的量子效率及较宽的禁带宽度限制了二氧化钛的光催化活性。国内外科学家正尝试用不同的方法来改进其催化性能。大量文献证明石墨烯其特殊的结构使其具有很高的比表面积、优异的导热性能、优异的电子传输能力和较好的吸附性能，非常适合于开发高性能的复合材料。所以石墨烯、二氧化钛纳米结构的复合物具有可见光敏感性、高光催化活性和高吸附能力，是一种很有前景的光催化剂。

2. 课题关键问题和重难点

课题中研究的复合材料则需要了解其复合的原理，了解TiO₂与石墨烯结合的形式。常用的方法和手段改善TiO₂性质缺陷。常用的方法和手段改善TiO₂性质缺陷。RGO/TiO₂复合材料如何提高光催化剂的催化效率。表征ROG/TiO₂纳米复合材料的晶体结构、形貌以及元素形态等性质，并应用于降解有机物钟，进行光催化性能评价。

3. 国内外研究现状（文献综述）

1.课题研究背景

石墨烯是一种新型的碳纳米材料，具有超大的比表面积和优良的导电性能，将石墨烯与 tio₂复合可显著提高复合材料的光催化性能，在光催化领域具有广泛的应用前景^[1]。因此，成为最具潜力的光学催化剂。

2.课题国内外综述

4. 研究方案

方法：连续反应，间歇反应

仪器:紫外可见光普仪，手持紫外灯，比色皿（石英）

步骤：

5. 工作计划

第一阶段：查阅、收集相关文献资料，设计实验方案

第二阶段：撰写开题报告，外文文献翻译，做基本实验

第三阶段：实验阶段，记录处理数据，准备期中小结