介孔TiO2微球光催化还原溴酸盐开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着工农业生产的快速发展以及人民生活水平的不断提高，水污染问题日益突出，其中溴酸盐(bro3-)污染尤为严重。

溴酸盐是一种具有潜在致癌性的消毒副产物，主要来源于饮用水处理过程中臭氧对水中天然溴化物氧化生成。

由于其高毒性和难降解性，对人类健康和生态环境构成严重威胁。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，光催化技术因其在环境污染治理领域的巨大应用潜力而备受关注，其中以tio2为代表的光催化材料更是成为了研究热点。

tio2材料由于其优异的光催化性能、化学稳定性、低成本等优点，被认为是目前最有前景的光催化材料之一。

为了进一步提高tio2的光催化效率，研究者们对其进行了各种改性研究，其中构建介孔结构是一种有效的方法。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究的主要内容包括：
1.介孔tio2微球的制备：采用溶剂热法制备介孔tio2微球，通过控制反应条件，如反应时间、温度、溶剂比例等，调控介孔tio2微球的形貌、结构和性能。

2.介孔tio2微球的表征：利用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)等对制备的介孔tio2微球进行表征，分析其晶体结构、形貌特征、比表面积和孔径分布等。

3.介孔tio2微球光催化还原溴酸盐性能研究：构建光催化反应体系，考察介孔tio2微球对溴酸盐的光催化还原性能，探究催化剂用量、溴酸盐初始浓度、ph值、光照时间等因素对光催化还原效率的影响，并进行光催化反应动力学研究。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用溶剂热法制备介孔tio2微球，并利用多种表征手段对其进行系统表征，以确定其结构和性能。

具体步骤如下：
1.介孔tio2微球的制备：-将钛源、模板剂、溶剂等按照一定比例混合，超声分散均匀。

-将混合溶液转移至反应釜中，设定反应温度和时间进行溶剂热反应。

5. 研究的创新点

1.采用溶剂热法可控制备介孔tio2微球，通过调节反应条件，可以优化材料的形貌、结构和性能，提高其对溴酸盐的光催化还原活性。

2.通过构建介孔结构，可以增大tio2材料的比表面积，提高其对溴酸盐的吸附能力，同时促进光生电子-空穴对的分离，从而提高光催化还原效率。

3.通过活性物种捕获实验、电子自旋共振(esr)等技术手段，深入研究介孔tio2微球光催化还原溴酸盐的反应机理，为设计和开发高效的光催化材料提供理论依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 孙伟，王晓，张艳. 介孔tio2及其复合材料光催化降解溴酸盐研究进展[j]. 化学进展, 2021, 33(2): 484-496.

2. 张晓宇，张金龙，李文钊，等. 介孔tio2光催化剂的制备及其在环境净化中的应用[j]. 材料导报, 2020, 34(14): 2498-2506.

3. 王晓东，张文，王成. 介孔tio2的制备及其光催化还原溴酸盐的研究[j]. 无机材料学报, 2019, 34(8): 817-824.