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S及过渡金属Fe、Co、Zn掺杂纳米TiO2光催化剂的性能研究的开题报告

题目：S及过渡金属Fe、Co、Zn掺杂纳米TiO2光催化剂的性能研究

一、研究背景

纳米TiO2具有优良的光催化性能，然而其光催化活性却受到电子互相复合的限制，且只能吸收紫外光。为了提高其光催化效率和使用范围，引入外部掺杂元素已成为一种重要的研究方向。其中S、Fe、Co、Zn等元素的掺杂能使TiO2的能带结构发生改变，激发了TiO2表面上的新活性位点，增强了悬浮在表面上的活性氧物种（如O2、OH和O2-）的生成，从而提高了纳米TiO2的光催化活性和光谱响应能力。因此，本研究选择以上元素进行掺杂，并探究其对纳米TiO2光催化性能的影响和机制。

二、研究目的

本研究旨在制备具有高光催化活性和广泛光谱响应的S及过渡金属Fe、Co、Zn掺杂纳米TiO2光催化剂，并通过一系列的实验方法（如XRD、SEM、UV-Vis、XPS等）对制备的催化剂进行表征和分析，同时对掺杂元素的种类和含量对光催化性能的影响进行研究。

三、研究内容

1.制备S及过渡金属Fe、Co、Zn掺杂纳米TiO2光催化剂

2.采用XRD、SEM、UV-Vis、XPS等多种表征技术对催化剂进行表征

3.采用罗丹明B（RhB）作为模型污染物，对制备的催化剂进行光催化降解实验，并对光催化性能进行评价

4.研究掺杂元素的种类和含量对纳米TiO2光催化性能的影响机理

四、研究意义

该研究对于深入了解纳米TiO2光催化性能的影响因素，并提高其光催化降解污染物的效率具有一定的理论和实际意义。同时，该研究对于开发具有高效率和广泛应用范围的高性能催化剂也具有重要的指导意义。