一种新型纳米棒状的碳酸氧铋光催化性能的研究开题报告

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，其中水污染问题尤为突出。

传统的水处理方法难以有效去除难降解有机污染物，因此开发高效、环保的新型水处理技术迫在眉睫。

光催化技术作为一种绿色环保的advancedoxidationprocesses技术，利用太阳能等清洁能源，通过光催化剂激发产生具有强氧化性的活性物种，降解有机污染物，具有广阔的应用前景。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，光催化技术因其在环境污染治理领域的巨大潜力而备受关注。

其中，碳酸氧铋（bi2o2co3）作为一种新型的光催化剂，由于其独特的层状结构、合适的禁带宽度和良好的化学稳定性，在光催化降解有机污染物方面展现出巨大的应用前景。

国内外学者对碳酸氧铋光催化剂的制备方法、形貌调控、性能提升以及光催化机理等方面进行了广泛的研究。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以新型纳米棒状碳酸氧铋光催化剂为研究对象，围绕其制备、表征、性能及机理等方面展开研究，主要内容包括以下几个方面:
1.纳米棒状碳酸氧铋的制备:探索采用水热法合成纳米棒状碳酸氧铋，通过调控反应时间、温度、溶液ph值、表面活性剂等条件，控制纳米棒的形貌、尺寸和结晶度。

2.材料的表征:采用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)、紫外-可见漫反射光谱(uv-visdrs)、荧光光谱(pl)等技术对制备的纳米棒状碳酸氧铋进行表征，分析其晶体结构、微观形貌、光吸收性能和光生载流子分离效率等。

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方法，具体步骤如下：
1.文献调研:通过查阅国内外相关文献，了解光催化技术、碳酸氧铋光催化剂、纳米材料制备等方面的研究进展，为本研究提供理论基础和实验依据。

2.材料制备:采用水热法合成纳米棒状碳酸氧铋。

首先，将一定量的铋盐和碳酸盐溶解在去离子水中，形成均匀的前驱体溶液；然后，将前驱体溶液转移至反应釜中，在一定的温度和压力下反应一段时间；最后，将反应产物进行离心分离、洗涤和干燥，得到纳米棒状碳酸氧铋粉末。

5. 研究的创新点

1.制备方法的创新:本研究将探索采用一种简单、高效、可控的制备方法，合成形貌规整、尺寸均一的纳米棒状碳酸氧铋材料，为碳酸氧铋的形貌调控提供新的思路。

2.形貌与性能关系的研究:本研究将深入探讨纳米棒状碳酸氧铋的形貌与其光催化性能之间的关系，揭示纳米棒结构在光催化反应中的作用机制。

3.光催化机理的探讨:本研究将采用多种技术手段研究纳米棒状碳酸氧铋光催化剂的光催化降解机理，确定其主要活性物种，并结合材料的结构和性质分析其构效关系，为新型高效光催化剂的设计和开发提供理论依据。

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]雷蕾,王 band 艺,张玲,等.铋基光催化材料去除水体中抗生素的研究进展[j].环境化学,2022,41(10):2689-2702.

[2]张晓艳,张淑,刘畅,等.新型光催化剂bi2o2co3的制备及改性研究进展[j].化学研究与应用,2021,33(03):323-333.

[3]张静. 碳酸氧铋基复合材料的制备及其光催化性能研究[d].西安:陕西师范大学,2021.