纳米金属氧化物的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

在现代材料和化学科学中，微/纳米材料的尺寸和形貌控制引起了学术界的广泛关注，如何合理控制材料的定向生长，调节其组成、形貌、尺寸以及维度，进而更好的理解晶体生长的复杂现象、揭示其潜在的基本理论和合成机理，并最终实现按照人们的设计合成功能材料具有十分重要的意义。

科学技术的不断发展使人类生活水平不断提高，但是工业的迅速发展也带来了日益严重的环境问题，如三废物质大量排放等。其中纺织产业的印染废水排放量大，色度深，成分复杂毒性大，对生态环境造成了很大的危害。对其的传统处理方法成本较高，或难以达到理想程度。而近年发展迅速的采用以金属氧化物为催化剂的光催化氧化技术，可以有效地将印染废水降解至较好效果。且具有高效、清洁无毒、廉价、操作方便、无二次污染等特点。目前已日益引起人们广泛研究的常用催化剂有Ti02,ZnO,W03等。超细粉体Co3O4;因纯度高、粒度分布窄、粒径细，具有独特的物理、化学性质，已被广泛应用于电极材料、陶瓷、颜料、热敏和气敏材料等领域，有着重要的应用价值。但将其应用于光催化降解有机污染物的研究却较少报道。因此对四氧化三钴的光催化降解性能仍然是研究的热点。近年来有关金属氧化物纳米材料发展较为迅速,制备方法的报道日渐增多。但无论采取何种方法,制备金属氧化物纳米粒子都有如下要求:(1)表面光洁；(2)粒子的形状规则、粒径分布均匀、粒度可控,不易团聚；(3)易于收集；(4)热稳定性、分散性好；(5)产率较高。另外,金属氧化物纳米材料的应用极其广泛,尤其在磁性材料、陶瓷材料、润滑材料、光催化剂和复合材料方面。这些都是纳米科技工作者可以发挥很大作用的领域。

2. 研究内容和预期目标

在查阅文献的基础上，制备纳米过渡金属氧化物薄膜，对制备的半导体薄膜性能进行表征分析，并用于制备相关的半导体光电器件。

研究确定具体的制备条件和处理方式，对材料的制备条件和处理工艺进行优化，并对其基本的指标参数进行评价。具体研究内容如下：

1、利用现代科技文献的查阅方法和手段，如internet、网上图书馆、电子期刊等数据库，查阅有关纳米过渡金属氧化物的制备工艺与应用方面的科技文献资料，并对文献进行综合、分析、研究。在此基础上，设计制备纳米过渡金属氧化物薄膜，拟定出具体实验方案，写出开题报告。

3. 研究的方法与步骤

文献研究法：

文献研究法主要指搜集、鉴别、整理文献，并通过对文献的研究形成对事实的科学认识的方法。文献法是一种古老、而又富有生命力的科学研究方法。

文献法的一般过程包括五个基本环节，分别是：提出课题或假设、研究设计、搜集文献、整理文献和进行文献综述。文献法的提出课题或假设是指依据现有的理论、事实和需要，对有关文献进行分析整理或重新归类研究的构思。研究设计首先要建立研究目标，研究目标是指使用可操作的定义方式，将课题或假设的内容设计成具体的、可以操作的、可以重复的文献研究活动，它能解决专门的问题和具有一定的意义。 搜集研究文献的渠道多种多样，文献的类别不同，其所需的搜集渠道也不尽相同。搜集教育科学研究文献的主要渠道有：图书馆、档案馆、博物馆、社会、科学及教育事业单位或机构、学术会议、个人交往和计算机互联网（internet）。

4. 参考文献

（1）vasilopouloum,palilislc,georgiadoudg,etal.reductionoftungstenoxide:apathtowardsdualfunctionalityutilizationforefficientanodeandcathodeinterfaciallayersinorganiclight‐emittingdiodes[j].advancedfunctionalmaterials,2011,21(8):1489-1497.

（2）greinermt,luzh.thin-filmmetaloxidesinorganicsemiconductordevices:theirelectronicstructures,workfunctionsandinterfaces[j].npgasiamaterials,2013,5(7):e55.

（3）leyl,smetsy,pakesci,etal.calculatingtheuniversalenergy‐levelalignmentoforganicmoleculesonmetaloxides[j].advancedfunctionalmaterials,2013,23(7):794-805.

5. 计划与进度安排

（1）2022-2-22~2022-2-28（第一周）在查阅文献资料的基础上，写出开题报告，并准备实验药品和实验仪器。

（2）2022-2-29~2022-6-17（第二周~第十六周）完成合成实验、性能测试及结构表征。

（3）2022-6-12~2022-6-18（第十七周）撰写毕业论文，并准备答辩。