CeMnxOy/TiO2的制备及催化性能开题报告

1. 研究目的与意义

1.1研究背景

在近些年里，人们越来越重视研究可再生能源，例如太阳能。太阳能在环境催化净化、能源的催化合成、太阳能电池的制造等，许多研究人员对太阳能的关注和重视与日俱增，并且光能转换率问题是各项研发项目中的瓶颈。挥发性有机污染物主要来源于生产石油，涂料和化工产品等相关的工厂和企业。vocs 是常见大气污染物种的一种，由于其不仅具有毒性，致突变、致癌和致畸性，而且作为光化学烟雾，臭氧和二次气溶胶的前驱体，严重污染着大气。人们为了降解 vocs采用了很多方法，例如：焚烧，吸收，光催化氧化，光热催化氧化等等。其中催化降解因其经济高效被广泛应用于工业领域。通常用于催化氧化的催化剂包括贵金属掺杂（例如pt,pd,rh等）和过渡金属氧化物（例如ceo₂,co₃o₄）,锰氧化物及其纳米态物质(例如ceo₂-mno_x)等等。而在上面所列举的催化物中，贵金属催化剂由于其催化效率高而被广泛应用于vocs 的氧化降解中。然而很少有人指出过渡金属氧化物作为催化剂时会表现出与贵金属相当的催化活性。在实际降解vocs时，一般要减少催化活性材料的用量来降低成本，然而由于催化剂通常使用在较高温度，需要消耗大量能量，使降解时的运行成本较高，因此开发出一种可代替贵金属氧化物的非贵金属催化剂，同时具有较高的催化效率是一个极大的挑战。

1.2研究目的

2. 研究内容和预期目标

2.1研究内容

（1）制备tio₂

（2）制备cemn_xo_y/tio₂，通过水热法制备样品，将tio₂、mno₂、ceo₂三者制备成复合物，同时不断调整（mn ce）/ti的摩尔比，制备多组不同比例的样品。

3. 研究的方法与步骤

3.1研究步骤

（1）tio₂的制备：采用钛酸四丁酯为ti源，添加氢氟酸后采用水热的方法，在180℃反应温度下制备tio₂。

（2）cemnxoy/tio₂的制备：将已制备的tio₂装在烧杯中超声分散。之后再加入一定量的kmno₄和ce(no₃) ₂6h₂o到悬浮液中进行超声。控制kmno₄与ce(no₃) ₂的摩尔比为3:1，（mn ce）/ti摩尔比为0.2。然后将烧杯蒙上保鲜膜，在烘箱中反应。反应结束后将样品抽滤烘干。

4. 参考文献

[1] 【1】l. ren, y. z. li, h. h. liu, m. y. mao, l. lan, x. j. zhao, uv–vis-infrared light-driven photothermocatalytic synergetic effect leading to efficient benzene abatement by pt supported on anatase tio₂ with {001} facets. acs appl. energ. mater. 2020,3, 7920?7930.

[2] 【2】l. ren, m. mao, y. z. li, l. lan, z. zhang, xiujian zhao, novel photothermocatalytic synergetic effect leads to high catalytic activity and excellent durability of anatase tio₂ nanosheets with dominant {001} facets for benzene abatement, appl. catal. b environ., 2016, 198, 303-310.

[3 【3】 c. ni, j. t. hou, z. wang, y. z. li, l. ren, m. wang, h. yin, w. tan, enhanced catalytic activity of oms-2 for carcinogenic benzene elimination by tuning sr² contents in the tunnels. j. hazard. mater., 2020, 398, 122958.

5. 计划与进度安排

第一阶段（第1～3周）：2月20日～3月12日

文献检索，论文开题，写出开题报告；