氨基化MOF-TiO2复合材料对二氧化碳光电还原的研究开题报告

1. 一、本选题研究的目的及意义

近年来，随着全球工业化的快速发展，大量化石燃料的燃烧导致大气中二氧化碳（co2）浓度急剧上升，引发了一系列环境问题，如温室效应、气候变化等，严重威胁着人类的可持续发展。

为了缓解co2排放带来的环境压力，减少对化石燃料的依赖，开发利用清洁、可再生能源以及探索高效的co2转化技术已成为当前亟待解决的全球性问题。

在众多的co2转化技术中，利用太阳能驱动的光催化co2还原技术被认为是最具前景的方法之一，该技术可以将co2转化为有价值的化学燃料，如甲烷（ch4）、甲醇（ch3oh）等，实现co2资源化利用，并为解决能源和环境问题提供可持续发展的解决方案。

2. 二、本选题国内外研究状况综述

近年来，随着材料科学和催化技术的快速发展，光催化co2还原技术取得了显著的进展。

其中，mof-tio2复合材料作为一种新型的光催化材料，因其独特的结构和优异的性能而备受关注。

1. （一）国内研究现状

3. 三、本选题研究的主要内容及写作提纲

1. （一）主要内容

1.氨基化mof-tio2复合材料的制备：采用溶剂热法或水热法合成mof-tio2复合材料，并利用氨基化试剂对mof-tio2复合材料进行改性，制备氨基化mof-tio2复合材料。

2.材料表征：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）、x射线光电子能谱仪（xps）等对材料的结构、形貌、组成和价态进行表征分析。

4. 四、研究的方法与步骤

本研究将采用溶剂热法合成mof-tio2复合材料，并利用氨基化试剂对其进行改性，制备氨基化mof-tio2复合材料。

具体步骤如下：
1.制备mof-tio2复合材料：将一定比例的金属盐、有机配体和tio2前驱体溶解在有机溶剂中，超声分散均匀后，转移至反应釜中，设定温度和时间进行反应。

反应结束后，冷却至室温，离心收集产物，并用溶剂和去离子水反复洗涤，干燥备用。

5. 五、研究的创新点

1.首次采用氨基化改性策略制备氨基化mof-tio2复合材料，并将其应用于光电催化co2还原反应中，为高效光催化剂的设计合成提供了新思路。

2.系统研究氨基化程度、光照强度、电流密度等因素对氨基化mof-tio2复合材料光电催化co2还原性能的影响，揭示了氨基基团对co2吸附、活化和还原过程的影响机制。

3.为co2资源化利用和新能源开发提供了一种新的技术途径，具有一定的理论意义和现实意义。

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] 朱永法,李爱军,陈春城,等. 光催化还原co2制备太阳燃料的研究进展[j]. 化学进展,2018,30(02):161-173.

[2] 刘岗,巩喜,段宝岩. tio2光催化还原co2的研究进展[j]. 化工进展,2015,34(10):3613-3619.

[3] 李灿. co2光催化还原: 从机理认识发展创新催化剂[j]. 催化学报,2019,40(01):1-6.