1. 本选题研究的目的及意义
随着工业化的快速发展和全球能源需求的不断增长，大气中二氧化碳（CO2）等温室气体的浓度急剧上升，导致了一系列环境问题，如全球变暖、海平面上升等，对人类社会的可持续发展构成严重威胁。
为了缓解CO2排放带来的环境问题，将其转化为高附加值的化学燃料和化工原料，实现“碳中和”目标，已成为全球关注的焦点。
本选题旨在开发高效、稳定、廉价的Fe基纳米复合催化剂，利用太阳能光催化技术将CO2还原为有价值的化学物质，为CO2减排和资源化利用提供新的思路和方法。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，利用太阳能光催化还原CO2技术，特别是开发高效、稳定、廉价的光催化剂，已经成为国内外研究的热点。
1. 国内研究现状
我国学者在Fe基光催化剂用于CO2还原领域取得了一系列重要进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题主要内容包括以下几个方面：1.Fe基纳米复合催化剂的制备：采用一种或多种方法，制备不同形貌结构、组成和性质的Fe基纳米复合材料。
例如，采用溶胶-凝胶法、水热合成法、化学气相沉积法等制备Fe基氧化物、硫化物、碳化物等纳米材料，并通过掺杂、复合等手段进一步调控其性能。
2.Fe基纳米复合催化剂的表征：利用各种现代分析测试手段对制备的Fe基纳米复合催化剂进行表征，确定其物理化学性质。
4. 研究的方法与步骤
1.文献调研阶段：广泛查阅国内外相关文献，了解Fe基纳米复合催化剂的制备方法、表征技术、光催化CO2还原性能以及反应机理等方面的研究进展，为本研究提供理论基础和实验依据。
2.材料制备阶段：根据文献调研结果，选择合适的制备方法，制备不同形貌结构、组成和性质的Fe基纳米复合材料。
例如，采用溶胶-凝胶法、水热合成法、化学气相沉积法等制备Fe基氧化物、硫化物、碳化物等纳米材料，并通过掺杂、复合等手段进一步调控其性能。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：1.设计合成新型高效的Fe基纳米复合催化剂，通过形貌调控、元素掺杂、异质结构构建等策略提高其光吸收性能、电荷分离效率以及CO2吸附和活化能力。
2.深入研究不同Fe基纳米复合催化剂的结构与光催化CO2还原性能之间的构效关系，揭示关键因素对催化活性和选择性的影响规律，为理性设计高性能催化剂提供理论依据。
3.结合原位表征技术和理论计算，深入研究Fe基纳米复合催化剂光催化还原CO2的反应机理，确定反应活性位点、中间体以及反应路径，为进一步提高催化剂性能提供指导。
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] 单凯. Fe基催化剂上二氧化碳加氢制备烯烃的研究进展[J]. 化学通报, 2022, 85(12): 1261-1271.
[2] 王晓雪, 尹文轩, 李灿. 光催化还原CO2制备燃料: 从催化剂设计到反应机制[J]. 中国科学: 化学, 2021, 51(9): 1107-1121.
[3] 王波, 钟顺和. 二氧化碳催化转化中的光热协同效应研究进展[J]. 化学进展, 2020, 32(6): 1143-1158.
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