Bi、N共掺杂TiO2的制备及性能的研究的开题报告

精品文档---下载后可任意编辑 Bi、N共掺杂TiO2的制备及性能的讨论的开题报告 题目：Bi、N共掺杂TiO2的制备及性能的讨论 一、讨论背景及意义 钛酸钙(TiO2)是一种功能强大的半导体材料，在环境治理、电化学储能、太阳能电池等领域具有广泛应用。然而，TiO2的光催化活性受到其带隙结构及表面缺陷状态的影响，因此需要对其进行改性以提高其光催化性能。过去的讨论表明，Bi、N等掺杂可以使TiO2的带隙宽度变窄、增加它的吸收光谱范围，提高其光催化活性。本课题拟讨论Bi、N共掺杂TiO2的制备及其光催化性能，为环境治理等领域提供新的材料选择。 二、讨论内容 1.制备Bi、N共掺杂TiO2 采纳Sol-gel法制备Bi、N共掺杂的TiO2材料。以四丙醇钛为Ti源，双乙二醇胺为稳定剂，Bi(NO3)3、NH4NO3为掺杂源，乙二醇为溶剂，经过溶胶处理、干燥、煅烧等步骤制备得到Bi、N共掺杂的TiO2材料。 2.性能表征 利用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见分光光度计等对材料的形貌、结构和光学性能进行表征。 3.光催化性能测试 利用可见光谱下的罗丹明B降解实验等方法测试材料的光催化活性。同时，通过对比不同条件下材料的光催化性能，探究Bi、N共掺杂对提高TiO2光催化活性的影响。 三、讨论进度安排 1.文献调研：7天 对国内外已有的关于Bi、N共掺杂TiO2的制备及其光催化性能的相关文献进行认真讨论，为本课题的开展提供理论支撑和实验思路。 2.实验材料准备：10天 购买所需实验材料和仪器设备，并进行检测和验证。 3.材料制备及性能表征：30天 制备Bi、N共掺杂TiO2，并对其形貌、结构和光学性能进行表征。 4.光催化性能测试：20天 利用可见光谱下的罗丹明B降解实验等方法测试材料的光催化活性，并探究Bi、N共掺杂对提高TiO2光催化活性的影响。 5.数据分析及总结：8天 对实验数据进行分析及总结，撰写毕业设计论文及答辩准备。 四、拟实行的讨论方法 1.文献资料法 查阅相关学术文献，对Bi、N共掺杂TiO2的制备及其在光催化领域中的应用进行文献综述和讨论。 2.化学合成法 采纳Sol-gel法制备Bi、N共掺杂的TiO2材料，并进行表征和光催化性能测试。 3.仪器分析法 借助场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见分光光度计等仪器设备对制备的材料进行表征及分析。 五、参考文献 [1] Algarra M, Chambers S A. Control of the optical properties of nitrogen-doped TiO2 by VUV irradiation: experimental and theoretical analysis [J]. Physical Chemistry Chemical Physics, 2024, 19(11): 8313-8323. [2] 覃炳珍,伍续明,王玉山,等.掺杂型TiO2光催化剂的讨论进展[J].中国环境科学,2024,30(1):114-119. [3] 郑桌平, 单琳, 谢鑫漫,等. Bi,N共掺杂TiO2的制备及其光催化性能讨论[J].中国表面工程, 2024, 32(5): 135-140. [4] Dhole S D, Waykar R G, Jadkar S R. Bi—N dual doped TiO2 nanoparticles for improved photo-catalytic activity under visible light irradiation [J]. Materials Today: Proceedings, 2024, 4(2): 1551-1558.