1. 本选题研究的目的及意义
近年来,能源危机和环境污染问题日益突出,迫切需要开发清洁、可持续的能源转换和储存技术。
光催化技术利用太阳能将水分解成氢气和氧气,为解决能源和环境问题提供了一种极具潜力的途径。
其中,光催化剂的性能是决定光催化效率的关键因素之一。
2. 本选题国内外研究状况综述
光催化分解水制氢技术的研究近年来取得了显著进展,其中半导体光催化剂的研究和开发是该领域的重点。
1. 国内研究现状
近年来,国内学者在BiVO4基光催化剂方面开展了大量研究工作,并取得了一系列重要成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题将以提高BiVO4光催化分解水性能为目标,通过构建Z型BiVO4/TiO2异质结,抑制光生电子-空穴的复合,提高光催化活性。
具体研究内容如下:
1. 主要内容
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用溶胶-凝胶法、水热法等方法制备Z型BiVO4/TiO2复合光催化剂。
首先,通过查阅文献,确定最佳的实验方案,并根据实验方案进行实验材料的准备。
在材料制备过程中,将通过控制反应物的浓度、pH值、反应温度、反应时间等条件来调控复合材料的形貌和结构。
5. 研究的创新点
1.采用简单、可控的制备方法合成Z型BiVO4/TiO2复合光催化剂,并对其结构、形貌和光催化性能进行系统研究。
2.通过构建Z型异质结,有效抑制光生电子-空穴的复合,提高光催化活性,并探讨其光催化反应机理。
3.对Z型BiVO4/TiO2复合材料进行循环稳定性测试,并结合材料的结构变化分析其稳定性,为其在实际应用中提供理论依据。
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. 张莉, 王玉婷, 张金超, 等. BiVO4基光催化材料可见光催化分解水研究进展[J]. 无机材料学报, 2021, 36(1): 1-18.
2. 刘畅, 彭丽, 陈晓, 等. TiO2光催化材料改性及其分解水制氢研究进展[J]. 材料导报, 2021, 35(11): 12046-12060.
3. 李亚峰, 李玉良, 潘凯. g-C3N4基Z型异质结光催化剂研究进展[J]. 化学进展, 2020, 32(4): 553-568.
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