1. 本选题研究的目的及意义
随着工业化的快速发展，环境污染问题日益严峻，其中水污染和空气污染尤为突出。
传统的水处理方法和空气净化技术存在成本高、效率低、二次污染等问题，迫切需要发展高效、环保的新型污染治理技术。
半导体光催化技术作为一种绿色环保的污染治理技术，近年来受到了广泛关注。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，TiO₂光催化材料的研究取得了重要进展，国内外学者在TiO₂的绿色合成、缺陷调控及光催化性能方面开展了大量研究工作。
1. 国内研究现状
国内学者在TiO₂的绿色合成方面取得了一些重要成果，例如，中科院理化所利用生物质材料作为原料，成功制备了具有高光催化活性的TiO₂纳米材料[1]；华南理工大学采用微波辅助法制备了TiO₂纳米管，并将其应用于光催化降解有机污染物[2]。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将围绕TiO₂的绿色合成、缺陷调控及光催化性能展开，主要研究内容包括:
1.绿色合成TiO₂纳米材料:采用溶剂热法、微波辅助法、生物合成法等绿色合成方法制备TiO₂纳米材料。
探究合成条件对TiO₂纳米材料的形貌、结构和缺陷的影响。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解二氧化钛绿色合成、缺陷调控及光催化性能研究的最新进展，明确研究方向和内容。
2.材料制备阶段：采用溶剂热法、微波辅助法、生物合成法等绿色合成方法制备二氧化钛纳米材料，并通过氧空位缺陷的构建、金属离子掺杂、非金属元素掺杂等方法调控二氧化钛纳米材料的缺陷类型和浓度。
3.材料表征阶段：利用X射线衍射分析、透射电子显微镜分析、紫外-可见漫反射光谱分析、X射线光电子能谱分析等手段对制备的二氧化钛纳米材料进行表征，分析其形貌、结构、缺陷类型和浓度等信息。
5. 研究的创新点
1.采用绿色合成方法制备二氧化钛纳米材料，减少合成过程中的能源消耗和环境污染，符合可持续发展理念。
2.探索不同缺陷类型和浓度对二氧化钛光催化性能的影响，揭示缺陷调控的机制，为二氧化钛基光催化材料的设计和制备提供新的思路。
3.构建高效的二氧化钛光催化体系，用于降解典型有机污染物，并探讨其在环境污染治理中的应用潜力，为解决环境问题提供新的技术手段。
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] 张彭义,陈春,王利,等.TiO2 光催化材料的改性及应用研究进展[J].材料导报,2019,33(16):2685-2696.
[2] 王晓敏,张金龙,刘守新,等.TiO2 基纳米光催化材料的研究进展[J].功能材料,2018,49(06):6005-6013.
[3] 李新勇,张彭义,陈春,等.TiO2 纳米管阵列的制备及其光催化性能研究[J].无机材料学报,2019,34(02):139-148.
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