以木粉为模板制备二氧化钛复合材料开题报告

全文总字数：1557字

1. 研究目的与意义

研究意义：

纳米tio2是一种化学性质稳定、具有氧化分解能力的和超亲水性的材料，其光催化氧化活性较高，来源广泛，可以从地球上的天然钛矿石中得到，是一种对人体无害，且不会引起二次污染的白色粉末。在大力发展绿色环保产业，无疑成为一种最具有潜力的环保型催化剂。将农林废弃物桑树枝条球磨后溶解在naoh/尿素（urea）溶液中，溶解的部分作为软模板，未溶部分作为载体，与无机tio2分子结合制备木粉基复合材料。有着很广泛的应用前景。

研究目的：

2. 国内外研究现状分析

对纳米tio2光催化材料在实际工业运用当中的诸多缺陷，国内外近年来开展了相当多的实验研究，采用不同的负载材料为模板、不同的负载方法制备负载型tio2光催化复合材料，对不同的有机物进行光催化降解性能测试，并有了诸多研究成果。举出其中两例：

解清杰等针对目前光催化中催化效率低的问题，采用溶胶-凝胶法及浸提技术，分别对玻璃片、纤维膜、钢丝网进行tio2的固定化负载。通过微观形貌进行分析，利用亚甲基蓝为目标污染物，探究制备以及光催化工艺对tio2催化降解性能的影响及其重复使用效果。结果表明：随着浸涂次数的增加，不同载体的表面tio2薄膜的微观形貌有所变化，对亚甲基蓝的光催化降解率呈现先增大后稳定的趋势，降解率从大到小为玻璃片、纤维膜、钢丝网，薄膜最优镀膜次数分别为3、4、4次。采用玻璃片镀膜4次所制备的tio2光催化降解率最高，4 h紫外光降解率可达75. 3%。

m.tanur等以鱼鳞水提物作还原剂及稳定剂合成纳米铜粒子，由于表面等离子体共振激发，其光催化降解效果更好。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

本课题研究中，对农林废弃物桑树枝条进行充分利用，以胡桑枝条粉为原料，球磨处理后作为制备纳米tio2的模板，采用水热、煅烧的方法制备tio2/木粉复合材料。具体做法将桑树枝条球磨后溶解在naoh/尿素（urea）溶液中，溶解的部分作为软模板，未溶部分作为载体，与无机tio2分子结合制备木粉基复合材料，利用热重分析、x射线衍射（xrd）、扫描电镜（sem）、红外光谱（ir）等对其进行表征，并以亚甲蓝的降解率进行光催化性能测试，tio2/木粉复合材料的研究有着很广泛的应用前景。

研究计划：【大四下学期2019年】

4. 研究创新点

本次课题研究特色在于以胡桑枝条粉为原料，球磨处理后作为制备纳米TiO2的模板，进而能够对农林废弃物桑树枝条进行充分利用，这是对天然产物负载材料的利用，有利于减少农林废弃物，在一定程度上实现废弃物减量化和资源化。具体做法将桑树枝条球磨后溶解在NaOH/尿素（Urea）溶液中，溶解的部分作为软模板，未溶部分作为载体，采用单因素分析法探究在多个不同条件下木粉与无机TiO2分子结合制备木粉基复合材料，并可能参入其它金属或金属氧化物进行修饰，利用热重分析、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（IR）等对其进行表征，并以亚甲蓝的降解率进行光催化性能测试，以寻求对亚甲蓝最佳降解效率下的制备条件。