细菌纤维素模板效应制备光催化剂杂化纤维及其光催化性能研究的开题报告

细菌纤维素模板效应制备光催化剂杂化纤维及其光催化性能研究的开题报告【开题报告】一、研究背景及意义纳米材料的制备和应用已成为当前材料科学及工程领域极为重要的研究方向之一。作为一种正在广泛关注的重要纳米材料，光催化剂已被应用于环境净化、水处理、太阳能电池、CO2光催化还原等诸多领域，其在这些应用中均发挥着非常重要的作用。模板法是一种具有高度可控性的材料制备技术，因此在光催化剂的制备中也得到了广泛应用。此外，细菌纤维素作为一种自然存在的有机纤维，具有很好的生物降解性和生物兼容性，并且其网络结构有助于形成具有纳米级的孔道结构的骨架，因此被认为是一种良好的材料模板。本研究旨在利用细菌纤维素模板法制备具有纳米级孔道结构的光催化剂材料，并通过杂化改性进一步提高其性能和稳定性，以期为光催化剂的制备及其应用提供新思路和新方法。二、研究内容和研究方法（一）研究内容1.利用细菌纤维素模板法制备具有纳米孔道结构的光催化剂；2.通过杂化改性提高光催化剂的性能和稳定性；3.对改性后的光催化剂进行光催化性能测试，探究其对有机污染物的降解效果。（二）研究方法1.制备细菌纤维素模板；2.制备杂化纳米材料；3.对制备的光催化剂进行表征和分析，包括扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等方法；4.评价光催化剂对甲基橙等有机污染物的光催化降解效果，并探究其光催化机理。三、预期成果1.成功制备具有纳米孔道结构的光催化剂材料；2.实现对光催化剂材料的杂化改性，并获得性能更优异的材料；3.深入探究光催化剂对有机污染物的降解机理；4.推动纳米材料制备及光催化剂应用的发展，为环境保护和可持续发展做出贡献。四、研究进度安排1.2021年11月至2022年1月：对细菌纤维素模板法及杂化改性方法的研究；2.2022年2月至2022年5月：光催化剂材料的制备及表征；3.2022年6月至2022年9月：对光催化剂材料的性能测试及分析；4.2022年10月至2022年12月：论文撰写及答辩准备。五、参考文献1.Z.Wang,Y.Wang,S.Gao,etal.Ahighlyefficientvisible-light-drivenBi2WO6photocatalystpreparedviaagreenhydrothermalmethodwithacellulosetemplate,JournalofColloidandInterfaceScience,2017,505:497-505.2.Y.Li,T.Gao,L.Zhang,etal.HematiteNanorodArraysSynthesizedwithaBacterialCelluloseTemplate,CrystEngComm,2017,19:1555-1561.3.B.Haghighi,M.Ghaffari,M.A.Khoee,etal.Stretchable,Self-Healing,andSustainablePhotocatalyticNanocompositeHydrogelsbyInSituSynthesizedFe3O4@rGONanoparticlesUsingBacterialCelluloseFunctionalizedwithC