化学大创新性实验计划项目申请书VIP免费

编号：哈尔滨工业大学大学生创新性实验计划项目申请书哈尔滨工业大学教务处制表填表日期：2011年6月19日项目名称：以二氧化钛纳米管作为微反应器层结层自组装复合膜层及光催化性能研究申请级别：国家级（国家级、校级、院系级）执行时间：2011年9月至2013年9月负责人：陈斌学号：1101420320联系电话：13613667593电子邮箱：hgxy3cb@136.com院系及专业：化工学院化学工艺系指导教师：姜兆华职称：教授联系电话：13945049352电子邮箱：jiangzhaohua@hit.edu.cn院系及专业：化工学院化学工艺系1项目名称：以二氧化钛纳米管作为微反应器层结层自组装复合膜层及光催化性能研究申请经费：10000元一、课题组成员：（包括项目负责人、按顺序）二、指导教师意见：该小组成员对科学实验有浓厚的兴趣，并且该小组成员均有强烈的创新和实践意识。相信通过此次科技创新活动能培养该小组成员的动手能力、独立解决问题的能力以及团结协作精神。签名：年月日三、院（系）专家组意见：组长签名：（盖章）年月日四、学校专家组意见：批准经费：元组长签名：（盖章）年月日姓名性别所在院年级学号身份证号本人签字陈斌男化工学院10级1101420320610402199201187510胡车男化工学院10级11014201172第3页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共7页五、立项报告1、项目简介以二氧化钛纳米管作为纳米容器，通过在其中装入更小的无机、有机金属或磁性纳米粒子扩展了TiO2纳米管在各个领域中的应用。近年来发展起来的层结层自组装技术可以在不同物质表面通过引入功能基团及诱导功能基团取向，实现不同分子间特殊形态与结构的组装体可以使其具有一定的结构和功能。通过层结层自组装技术在二氧化钛纳米管内部和表面交替沉积形貌和尺寸可控多层膜备还未见报道，故我们课题小组将尝试阳极氧化技术与层结层复合技术在纯钛表面制备高催化活性的膜层。本项目主要的研究内容为：1）阳极氧化技术处理钛合金得到二氧化钛纳米管阵列。2）以二氧化钛纳米管为容器，利用层接层技术在纳米管上构建多层膜。并用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪等测其组成结构；（3）通过紫外可见漫反射测试方法考察膜层的光学性能、并通过500w氙灯照射射衡量膜层的光催化活性。2、申请理由2.1团队自身对光催化材料很感兴趣，希望通过科创这个平台来锻炼和展示自己。2.2成员的学习成绩优秀，基础知识扎实。2.3我们认为科创活动对我们以后的学习有促进作用，还可以锻炼我们的动手能力和解决问题的能力，巩固我们所学知识，促进我们学习新的理论，提高我们的创新能力，让我们在走出校门后更好的适应社会。3、立项背景太阳能作为一种洁净的新能源，具有取之不尽、用之不竭、又不会造成任何污染的优点。自1972年日本学者Fujishima和Honda发表二氧化钛TiO2电极上光分解水的研究以来，二氧化钛作为一种重要的半导体材料（学性质稳定，价廉，无毒），被广泛的应用与光催化降解有机物和光分解水制氢领域。尤其随着纳米技术与材料科学的紧密结合，制备具有特定形态和功能的纳米结构TiO2再次成为材料领域最基础、最活跃的研究内容之一，也是实施TiO2纳米功能材料性质研究与技术开发的前提。利用纳米材料独特的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等物理化学特性，研究纳米TiO2在光催化制氢方面引起科学界的关注。对于粉体TiO2来说，存在分离、回收困难等问题，而以太阳光作为光源时，由于只有占太阳光能量很少一部分(<5%)的紫外光才能直接激发TiO2，效率很低。这些因素限制了TiO2光催化技术的工业化应用。因此，如何提高TiO2可见光催化活性以及实现TiO2的固定化是光催化研究领域最具挑战性的两大课题。阳极氧化法是近十年发展起来的一种制备TiO2纳米管阵列的新技术，可在钛表面原位生长TiO2纳米薄膜，在含有不同成分的钛合金上通过调控电解液的组成、施加电压，和反应时间可以制备出不同结构的TiO2纳米管，实现了TiO2的固定化和纳米化，并且通过离子掺杂改性、负载重金属、半导体耦合等方法来提高TiO2可见光的催化活性。与TiO2纳米颗粒多孔膜相比，有序排列的TiO2纳米管阵列具有明显的量子限域效应、高度有序...