1. 本选题研究的目的及意义
近年来,能源短缺和环境污染问题日益严峻,光催化技术作为一种绿色环保的解决方案备受关注。
光催化技术利用太阳能驱动光催化剂降解污染物、产氢等,具有反应条件温和、无二次污染等优点,在环境治理和能源转化领域展现出巨大的应用潜力。
1. 研究目的
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者在ZIF-8改性ZnO光阳极材料的制备和性能研究方面取得了一系列进展,但仍存在一些挑战和机遇。
1. 国内研究现状
国内学者在ZIF-8改性ZnO光阳极材料的制备方面开展了大量研究工作,例如,华南理工大学的研究团队成功制备了ZIF-8/ZnO复合材料,并将其应用于光催化降解有机污染物,取得了良好的效果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将采用简单的化学方法制备ZIF-8改性ZnO光阳极材料,并对其进行系统表征和性能测试。
1. 主要内容
1.制备不同比例的ZIF-8/ZnO复合材料,并通过X射线衍射(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(XPS)等手段对材料的结构、形貌和组成进行表征。
4. 研究的方法与步骤
1.材料制备:采用溶剂热法或共沉淀法制备ZIF-8和ZnO材料,然后通过浸渍法或原位生长法将ZIF-8负载到ZnO表面,制备ZIF-8/ZnO复合材料。
2.材料表征:利用XRD、SEM、TEM、XPS等手段对ZIF-8/ZnO复合材料的结构、形貌和组成进行表征。
3.光电化学性能测试:采用光电化学工作站测试ZIF-8/ZnO光阳极材料的光电流密度、电化学阻抗、Mott-Schottky曲线等光电化学性能,并分析ZIF-8改性对ZnO光阳极材料光电化学性能的影响。
5. 研究的创新点
1.采用简单、可控的化学方法制备ZIF-8改性ZnO光阳极材料,并系统研究了其结构、形貌和组成。
2.探索了ZIF-8改性对ZnO光阳极材料光电化学性能的影响机制,揭示了ZIF-8/ZnO复合材料光催化性能提升的原因。
3.结合活性物种捕获实验和自由基检测等手段,深入研究了ZIF-8/ZnO光阳极材料的光催化反应机理。
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. 张晓东, 张立德, 韩建林, 等. 光催化纳米材料的制备及其应用[J]. 材料导报, 2018, 32(06): 981-991.
2. 王利, 刘欢, 王玉娟, 等. 光催化材料在环境净化中的应用[J]. 化学通报, 2020, 83(11): 1001-1011.
3. 王峰, 孙承林, 张淑芹, 等. 光催化材料的研究进展[J]. 化学进展, 2019, 31(01): 1-17.
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