1. 研究目的与意义
人类在进入二十一世纪的今天，正面临着人口、资源、能源和环境问题的严峻挑战，而环境污染，能源短缺是其中最重要的问题；一场以节约能源和资源的，保护生态大环境，实现可持续发展为目的的工业革命正在兴起。
光催化研究因同时关系到环境、能源、材料这三大课题，所以吸引了越来越多的研究者投身其中。尽管前人己经在提高量子产率、扩展光吸收范围、工业化应用等领域开展了大量的工作，也取得了一定的进展，但从目前的研究成果来看，可见光利用或能量转化效率仍然普遍偏低：对光催化的原理、反应物在催化剂表面的反应历程以及各种改性机理的认识尚未统一；高效光催化剂的可控制备、表征；催化剂晶态结构、表面结构、能带结构等结构因素与其光催化性能的内在联系:催化剂固载、膜催化剂效能的提高以及光催化的工业化等方面仍然有许多工
作需要去深入研究。
2. 国内外研究现状分析
通过控制材料合成条件，研究各种TiO2的制备机理以及开发相关的先进生产工艺，筛选出适于工业化放大的制备方法，从而得到不同性质的优质纳米TiO2，已然成为当前相关交叉学科研究中最活跃的领域之一。
TiO2虽然具有很多优点，但本身也存在一些缺点。半导体TiO2的能隙较宽(3. 0-3. 2eV) ，光响应范围较窄同气氛，光催化效率不高。影响TiO2光催化活性的因素很多，例如TiO2粒子的晶型、粒径、表面态等。为了改善TiO2光催化活性,有关TiO2微粒的制备方法、掺杂金属离子、掺杂有机染料、催化剂载体、担载贵金属、不处理等方面一直是TiO2光催化剂的研究热点。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1、选用合适的造孔剂制备多孔tio2可见光催化剂。
2、采用x射线衍射(xrd)、紫外可见漫反射光谱（uv-vis）和比表面积和孔隙分析仪对所制备的多孔tio2光催化剂进行了结构表征。
3、用分形模型来描述多孔材料的孔结构。
4. 研究创新点
目前许多实验都证明材料多孔化后在一定条件下光催化性能明显提高。多孔材料光催化性能的提高主要是由于多孔材料的结构特点决定的，多孔材料的大比表面积使催化反应的反应点增多，同时孔道结构更加有利于反应物在光催化材料表面吸附，此外多孔孔道结构可以使光激发产生的电子和空穴更容易到达光催化材料表面参加表面化学反应，从而提高量子转换效率。
由于纳米TiO2的微结构复杂，因而对于表面积和孔道尺寸之间定量关系的研究较少。为了能更好地对纳米尺度的结构进行分析和调控，本课题深入研究了自制的介孔TiO2的结构变化，并在孔尺寸和比表面积、孔容之间建立了定量关系模型，使得预测介孔TiO2的孔结构成为可能。
用分形理论定量分析纳米材料的形态与性能之间的关系，所建立的构效关系模型，更符合实际，为纳米材料的设计和制备提供更有效的指导作用，加快纳米材料的研究进程。
