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静电纺丝制备二氧化钛基复合纳米纤维及其光催化降解性能研究的开题报告摘要二氧化钛是当今最重要的半导体材料之一，具有广泛的应用前景。本研究将采用静电纺丝技术制备二氧化钛基复合纳米纤维，并研究其在光催化降解染料方面的性能。研究采用文献研究、实验室制备、表征分析以及光催化降解实验等方法，对纳米材料的制备工艺及其性能进行探究。关键词：二氧化钛，纳米纤维，静电纺丝，光催化降解，染料一、研究背景随着环境污染日益加剧，光催化降解被广泛应用于净化环境。作为一种典型的光催化材料，二氧化钛因其良好的光催化性能和化学稳定性被广泛应用于染料、有机废水、大气污染等领域。然而，二氧化钛具有广谱吸收和高电子空穴复合速率的缺点，从而对其光催化性能造成了限制。因此，近年来，研究者们将其与其他材料复合，以提高其光催化性能。静电纺丝是一种制备纳米纤维的新方法，可制备直径在几纳米至几百纳米的超细纤维，具有高比表面积、高通透性、高催化活性等优点，因此在纳米材料制备中获得了广泛的应用。二、研究目的与意义本研究旨在制备二氧化钛基复合纳米纤维，并研究其在光催化降解染料方面的性能。具体包括以下目的：1.制备二氧化钛基复合纳米纤维；2.分析纳米纤维材料的结构、形貌及物理化学性质；3.研究复合纳米纤维的光催化降解染料性能及其机理；4.探究纳米纤维材料的应用前景。本研究的意义在于，可以为二氧化钛的应用领域提供新的思路和途径，提高其在光催化方面的效率和稳定性，进一步推动环境污染物的净化工作，具有重要的应用和社会意义。三、研究方法和技术路线1.文献研究：对二氧化钛和静电纺丝技术等研究进行文献调研和学习，为后续实验提供理论基础。2.实验室制备：采用静电纺丝技术制备二氧化钛基复合纳米纤维，并对样品进行表征。3.表征分析：采用场发射扫描电镜（FESEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱等技术分析材料的结构、形貌及物理化学性质。4.光催化降解实验：使用紫外光辐照纳米复合材料进行光催化降解染料实验，记录实验数据并进行分析。技术路线：文献研究→实验室制备→表征分析→光催化降解实验。四、预期成果1.成功制备二氧化钛基复合纳米纤维；2.分析纳米材料的结构、形貌及物理化学性质；3.研究复合纳米材料的光催化降解染料性能及其机理；4.探究纳米材料的应用前景。五、可能存在的问题和解决方案1.实验室制备过程中可能存在机械设备的故障等人为因素，可以及时联系维修人员进行修理和维护。2.纳米纤维材料的分散度可能会影响其结构和性质，可以采用超声波分散等技术进行优化。六、研究计划和进度安排本研究计划在2年内完成，预计进度安排如下：第一年：文献研究、实验室制备、分析表征。第二年：光催化降解实验、分析实验数据并撰写论文。七、参考文献[1]李瑄瑄,黄炳坤,丁红卫.纳米材料与光催化降解染料研究进展[J].河南化工,2015,31(10):26-28.[2]黄青,卢清.静电纺丝制备纤维的研究进展[J].人造丝、化纤与加工,2013,38(3):51-55.

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