TiO2/α-Fe2O3复合催化剂的制备与光催化性能探究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等（列出主要参考文献）课题意义　　　在众多的半导体光催化剂中，纳米tio2具有氧化活性高、深度氧化能力强、活性稳定、抗湿性好和强力杀菌等优异性能，在降解废水中有机污染物、去除有害无机气体、杀菌和净化空气等方面具有广阔的应用前景，而且降解没有选择性、无二次污染。

　　　然而，tio2作为光催化剂其活性受到3种因素的制约:(1)量子效率低，且受光激发后生成的电子和空穴易发生复合，使得其光催化活性有限；(2)可见光利用率极低，其禁带宽度为3.2ev，对应的激发波长为387nm，与可见光及太阳能的光谱范围不匹配；(3)直接制得的粉末态光催化剂粒径太小，难以从反应后的混合体系中分离，导致其回收及活化后再利用能力有限。

这严重阻碍了tio2光催化氧化技术的工业化应用进程。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标、内容和拟解决的关键问题1、研究目标（1）、水热法合成tio2/α-fe2o3复合光催化剂；（2）、在异相光芬顿反应中研究tio2/α-fe2o3复合光催化剂降解甲基橙的效率，探究出反应的最优条件。

2、研究内容（1）、以六水氯化铁为铁源、二氧化钛为钛源，采用水热法制备tio2/α-fe2o3复合光催化剂。

（2）、用sem、xrd对复合光催化剂进行表征。

3. 研究的方法与方案

研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析研究方法(1)、水热法水热法是利用高温高压的水溶液使那些在大气条件下不溶或难溶的的物质溶解，或反应生成该物质的溶解产物，通过控制高压釜内溶液的温差使产生对流以形成过饱和状态而析出生长晶体的方法。

特点是粒子纯度高、分散性好、晶形好且可控制,生产成本低。

用水热法制备的粉体一般无需烧结,这就可以避免在烧结过程中晶粒会长大而且杂质容易混入等缺点。

4. 研究创新点

在异相光芬顿过程，由于Fe(Ш)离子被移植到固相催化剂结构中从而避免了含铁泥浆的产生，也使得光芬顿反应在较宽的pH范围内都具有较高的氧化效率。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展1、2013年9月-12月 资料、文献查阅。

2、2014年1月-4月进入实验室合成tio2/α-fe2o3复合光催化剂，用x射线衍射和场致扫描电镜技术表征并检测催化剂降解甲基橙的效率，探究催化剂的最优态。

3、2014年5月完成论文，顺利答辩。