复合光催化剂降解有机物的性能测试开题报告

1. 研究目的与意义

水对我们的生命起着重要的作用 ,它是生命的源泉，是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一，水是人生命需要最主要的物质。

在现代工业中，没有一个工业部门是不用水的。

也没有一项工业不和水直接或间接发生关系。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：自制的基于氧化铋化合物光催化剂，利用分离水解-溶剂热法合成Bi₂O_3,再采用溶胶-水热法合成TiO₂纳米粒子,制备不同比例的TiO₂/Bi₂O₃纳米复合体通过实验测定其在反应器中加入模拟污染物(甲基橙)水溶液,废水中对特定难降解有机污染物在可见光照射下的降解率，在紫外可见分光光度计上进行全波长扫描观察有机物的降解情况,考查该复合光催化剂的光催化性能以及各种因素对实验的影响。

预期目标：合成一系列氧化铋化合物，不同比例的TiO₂/Bi₂O₃纳米复合体通过模拟污染物(甲基橙)水溶液实验测定其废水中降解有机物的降解率，找出催化性能影响因素，并完善制备出高性能的氧化铋化合物。

3. 研究的方法与步骤

制备方法：利用分离水解-溶剂热法合成Bi₂O₃，以内置一个玻璃瓶的聚四氟乙烯内衬的反应釜作为反应装置,玻璃瓶内为有机相：Bi（NO₃）₃·5H₂O溶解在正丁醇中，制备乳浊液：取氨水溶于蒸馏水，置于聚四氟内衬中，作为无机相，干燥离心。再采用溶胶-水热法合成TiO₂纳米粒子，将凝胶置于烘箱中成黄色颗粒，将其研磨后置于不同温度下煅烧，即得TiO₂白色粉末。制备不同比例的TiO₂/Bi₂O₃纳米复合体将TiO₂纳米粒子与Bi₂O₃按照Ti/Bi摩尔比3%、5%、7%、10%分别加入到乙醇溶液中恒温搅拌形成乳浊液。乳浊液蒸干后，在马弗炉中焙烧，得到不同负载比例的TiO₂/Bi₂O₃复合纳米体。

测定方法：反应器中加入模拟污染物(甲基橙)水溶液,并均加入一定量的纳米Bi₂O₃作为光催化剂。光照前先在黑暗环境中磁力搅拌一段时间，使光催化剂与模拟污染物之间达到吸附平衡。然后开启光源( 模拟太阳光的氙灯) ，每间隔一定时间取样按照设计的反应时间进行检测分析。每次取样溶液均需高速离心除去其中的催化剂颗粒后，在紫外可见分光光度计上进行全波长扫描观察有机物的降解情况。

4. 参考文献

[1]高跃生,王翔. 高频等离子体法制备纳米氧化铋的中试研究[j]. 广州化工,2017,(03):29-31.

[2]穆华荣,周慧,陈丽萍. 多形貌bi₂o₃微纳材料的制备及其光催化性能研究[j]. 化学研究与应用,2016,(09):1243-1249.

[3]罗一丹. 氧化铋和碳酸氧铋光催化剂的改性研究[d].广西大学,2016.

5. 计划与进度安排

1.2022年12月28日－3月10日（第3周前）：接受毕业论文任务书，查阅参考文献，完成开题报告。

2.2022年3月13日－4月2日（第4-6周）：做好毕业论文前期准备工作，包括制定实验方案、购置所需仪器设备和试剂等。

3.2022年4月3日－5月7日（第7－11周）：进入实验室进行实验工作，完成工作量的50％左右，接受中期检查。