TiO2电气石复合光催化剂的制备及其光催化性能研究的开题报告一、选题背景光催化技术是一种利用半导体光催化材料在外界光照下促进有机物降解、污染物去除等环境治理新技术。TiO2是一种典型的光催化材料，具有稳定性高、光稳定性强、化学稳定性好、容易制备等优点。但是，TiO2悬浮剂在水中沉淀快，光利用率低，活性位难以利用的缺点也限制了其应用。电气石（Kaolinite）是一种天然矿物，化学成分为Al2Si2O5(OH)4。其晶矩无限延伸，有层状结构，属于层状硅酸盐，层间以氢键连接。电气石不仅具有土壤调节性能、油漆涂料中的分散体、填充剂等应用，而且在环境保护领域的应用，如吸附性能、负载等方面均具有较好的应用前景。因此，本课题选取TiO2和电气石制备成TiO2电气石复合光催化剂，探究其光催化降解有机物的效率及机理，提高TiO2的光利用率和催化性能，从而实现更好的环境治理。二、研究目的1.制备TiO2电气石复合光催化剂，并通过XRD、SEM、TEM等技术对样品结构、形貌进行表征；2.研究TiO2电气石复合光催化剂的光催化活性，在模拟有机废水中对水中污染物进行降解，并考察影响其光催化降解效率的因素；3.探究TiO2电气石复合光催化剂对有机废水的降解机理，通过产物分析等手段研究光催化反应的中间产物、反应路径等信息，从而揭示其光催化降解机理。三、研究内容1.TiO2电气石复合光催化剂的制备选取合适的电气石与TiO2制备成复合光催化剂，考虑到电气石的层状结构，利用电化学法或浸渍法将TiO2负载在电气石上，并利用XRD、SEM、TEM等技术对样品结构、形貌进行表征。2.TiO2电气石复合光催化剂的光催化活性通过光解罐实验室装置对TiO2电气石复合光催化剂进行光催化反应评价，采用模拟有机废水进行实验，主要研究光催化降解方法对模拟有机废水降解的效果，评价TiO2电气石复合光催化剂对污染物的去除效率，探究影响光催化降解效率的因素，如光源条件、废水PH值、反应时间等。3.TiO2电气石复合光催化剂的降解机理通过产物分析等手段研究TiO2电气石复合光催化剂的降解机理，分析光催化降解过程中的中间产物和反应路径，揭示TiO2电气石复合光催化剂的降解机制。四、研究意义TiO2电气石复合光催化剂在环境治理领域中具有较好的应用前景，本研究可为其应用提供有力的理论支撑。本研究可以为相关研究提供新的思路和方法，为环境治理和资源利用提供新的方向。