BiOI基半导体光催化材料的构筑与性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严峻，其中水污染和空气污染尤为突出。

半导体光催化技术作为一种绿色环保的污染物降解技术，利用太阳光作为能量来源，能够有效降解有机污染物，减少环境污染，因此备受关注。

本选题研究的目的是合成新型高效的bioi基半导体光催化材料，并探究其在环境污染治理中的应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，bioi基光催化材料的研究取得了显著进展，成为光催化领域的研究热点之一。

国内外学者在bioi的制备方法、形貌调控、异质结构建、改性策略等方面进行了大量研究，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将围绕bioi基半导体光催化材料的构筑与性能展开，主要内容包括以下几个方面：
1.bioi的形貌调控及光催化性能研究-采用不同的制备方法，例如水热法、溶剂热法、沉积法等，制备不同形貌的bioi，例如纳米片、纳米球、纳米花等；-研究形貌对bioi光催化性能的影响，例如光吸收、光生载流子分离效率等；-揭示形貌调控bioi光催化性能的机制。

2.bioi基异质结的构建及性能研究-选择合适的半导体材料与bioi构建异质结，例如tio2、g-c3n4、zno等；-研究异质结的结构、组成、光吸收性能、光生载流子分离效率等；-评价bioi基异质结的光催化活性，例如降解有机污染物、还原co2等；-揭示bioi基异质结光催化性能提升的机制。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用多种实验方法和技术手段，具体如下：
1.材料制备：采用水热法、溶剂热法、沉积法等方法制备不同形貌和结构的bioi基光催化材料。

例如，通过控制反应温度、时间、ph值、表面活性剂等条件，制备bioi纳米片、纳米球、纳米花等形貌。

2.材料表征：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-可见漫反射光谱仪（uv-visdrs）、荧光光谱仪（pl）、x射线光电子能谱仪（xps）等对材料的结构、形貌、组成、光吸收性能、光生载流子分离效率等进行表征。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.通过形貌调控和异质结构建，制备具有高效光催化活性的bioi基半导体光催化材料，并系统研究其结构、形貌、光吸收性能、光生载流子分离效率等因素与其光催化活性之间的关系。

2.探索采用新型改性策略，例如非金属元素掺杂、碳材料复合等，进一步提高bioi基光催化材料的光催化性能，并揭示其光催化性能提升的机制。

3.将制备的bioi基光催化材料应用于有机污染物降解、co2还原、光解水制氢等环境污染治理和能源转化领域，探索其在实际应用中的潜力。

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] 陈晓丹,徐晓晨,周亚峰,等. bioi基光催化材料研究进展[j]. 无机材料学报,2022,37(01):1-18.

[2] 魏雨鑫,王心宇,张淑梅. bioi基光催化材料的改性及应用研究进展[j]. 材料导报,2021,35(16):16142-16155.

[3] 陈龙,张利,尹文轩,等. bioi基光催化材料的制备及其光催化性能研究进展[j]. 材料导报,2020,34(10):10172-10185.