研究目的：
碳纳米管具有良好的机械性能和导电性、大面积以及独特的一维结构，与半导体光催化剂结合能增强催化剂的吸附能力、提高光催化效率、扩展光影响的范围，且有利于回收催化剂，极大地提高了半导体催化剂的综合性能。
研究意义：碳纳米管与无机光催化剂相结合，碳纳米管主要起生电子导体、吸附剂、光催化载体的作用，并能够使催化剂更容易回收利用，广泛的应用于环境光催化领域。它可使水体污染得到降解：有机染料是水体污染中很难降解的物质，多壁碳纳米管/二氧化钛纳米管降解水体中的腐殖质，加入MWCNTs后降解性能明显增强。也可降解气相污染。还可光解水制氢，提高产氢速率。同时大部分光催化剂在合适的光照下都可以作为抗菌剂，而碳纳米管/复合材料光催化剂体现出绝佳的抗菌性能。还可提高催化效率。可见无论在生活生产方面，碳纳米管/光催化剂都在发挥着不可忽视的作用。
开题报告
半导体基纳米复合材料光催化研究进展：在一项长期的稳定性实验中,CdSe纳米晶和(CdSe )CdS复合材料承受连续的激光辐射,CdSe的光氧化导致许多光学特性的消失,而复合材料却显示很小的变化光稳定性得到加强哪] .FeO–TiO:复合材料薄膜采用低压MOCVD技术合成与净氧化铁的表面相比,可以提高不锈钢的抗腐蚀性.最近,T.Tatsuma等人.制备了TI O一WO的不锈钢涂层,在紫外光的激发下来抗腐蚀其原理在紫外光激发下半导体的价带电子被激发到导带,受激发的电子被注入到金属中以抗腐蚀,而多余的电子被电子池接受WO涂层作为电子池,将电子以还原能的形式储存起来.当紫外灯关闭后，储存在电子池中的电子注入到金属中,使其在黑暗中仍具有抗腐蚀的作用.因此,白天TiO:保护不锈钢并使WO充电,晚上WO 3放电保护不锈钢，这种充电-放电过程是可重复的。[3]
2.研究内容所属领域、研究范围
材料化学、环境化学
3.调研资料综述（包括国内外技术现状）
光催化纳米材料在降解化工废水、农药废水、染料废水、含油废水、造纸废水等有机废水和无机废水、自来水净化、大气污染治理等方面的有广泛的应用,该材料在还可以自清洁涂料、光催化消毒剂、吸收紫外线等。[1]
从已发表的文献来看，目前基于半导体和碳纳米管的复合材料主要集中于研究多壁碳纳米管与TiO 的复合，虽然从多个角度来看这种努力是有益的，然而其他半导体材料和碳纳米管的结合，半导体与贵金属和碳纳米管三者的结合，完全有可能得到光催化性能能更好和更广泛的应用的催化剂，可是这方面的研究还比较少，值得你研究发掘。
[4]梁亚红（Liang Y H），张鹏(Zhang P)，马广大(Ma G D),环境工程，2004
46-48
四、参考资料
[1]于兵川（Yu B C）,吴洪特（Wu H T），张万中(Zhang W Z),石油化工，2005,491-495
[2]Chen X,Mao S S,Chem.rev,2007,107:2891-2895
刘扬林（Liu Y L）.中国西部科技,2010，
[3]闫俊萍（Yan J P）,张中太（Zhang Z T），唐子龙(Tang Z L )，罗少华(Luo S H),无机材料学报，2003,980-988
气体放电光催化去除VOCs的实验研究：气体放电等离子填充床反应器与纳米TiO2 光催化剂相结合 ,以气体在介质表面放电产生的紫外线为光催化材料的驱动力 ,将等离子与光催化两种处理VOCs技术相结合提高反应器的去除效率。实验证明这种气体放电光催化处理VOCs的效果是明显的 ,较无纳米TiO2 光催化涂层提高去除效率 10 %～ 17%。[4]
在所有光催化剂中最有实用意义的是TiO,它具有光催化活性高，廉价易得、无毒无害、化学性质稳定、抗光腐蚀等优点但是它只能吸收380nm以下的紫外光，量子效率低。[2]而碳纳米管由于具有独特的结构，大的比表面积，超强的机械性能而得到广泛的关注。碳纳米管的传统的制备方法,主要有电弧放电法、CVD法、激光蒸发法,这两年来获得了很大的发展。Ka2nai等[6 ]在失重的条件下,通过电弧放电获得了高产率的SWNTs。CNTs性质由其直径大小和螺旋度决定,因此生长可控一直是碳纳米管的制备研究的重要内容。Takizawa等[7 ]采用电弧放电法,通过改变催化剂比例,可以控制产物SWNTs的直径分布; Kiang[8 ]则通过增加催化剂促进剂(Bi、S、Pb等) ,控制生长出较大直径的SWNTs。SWNTs取向生长曾是CNTs制备研究的难点,最近已取得了突破性进展,Chen等[9 ]通过外加交流电场方法,获得了高度取向的SWNTs ,他们发现SWNTs的取向主要是由电场的强度和频率决定的。目前催化裂解法的研究主要有两个方向:制备SWNTs及CNTs列阵。在CVD方法成功地应用于制备MWNTs的启发下,目前人们试图将该方法应用于制备SWNTs ,以期望获得高质量的SWNTs。Laurent、Colomer分别用MgO做载体,高温裂解CH4可以获得高产率的SWNTs。采用CVD方法制备CNTs阵列也取得了较大成果:解思深制备出高密度、高纯度、高取向、大面积的碳纳米管列阵;Cheal等采用两步加热技术,在较低的温度下生长出排列规整的碳纳米管; Su用CVD方法制备出二维的SWNTs阵列;Dai等采用电场诱导制备出高度取向的SWNTs ,该方法有可能实现直接在衬底上制备分子线或网络;笔者采用CVD方法首次制备出三维的碳纳米管列阵,这对构筑场发射器、纳米电子器件等功能器件有着重要的意义,因此该成果一经报道,立刻引起了国际同行的关注;笔者还制备出阵列规整、尺寸均匀的二维碳纳米管阵列,并实现了其结构可控生长。Dillon等通过改变激光脉冲强度,控制产物SWNTs的直径。激光蒸发法虽然可以得到较高产率的SWNTs ,但其成本太高并且产物杂质多,分离提纯难。该方法发展前途不大,这是近来文献对激光蒸发法研究报道较少的主要原因。
CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
开题报告
论文题目：碳纳米管/半导体复合材料光催化研究进展
学生姓名：高称：0841
学号：01、02
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教师职称:教授
学 历：大学本科
2011年5月4日
开题报告
一、选题依据
1.研究目的及意义