Fe2O3-Cu2O复合材料对CO2光电还原的研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着工业化的快速发展，大量的化石燃料燃烧释放出大量的co2，导致温室效应加剧，严重威胁着人类的生存环境。

因此，如何有效地减少co2排放并加以资源化利用已成为全球关注的焦点。

其中，利用太阳能将co2转化为燃料或化学品的光催化还原技术，因其清洁、高效、可再生等优点，被认为是解决能源危机和环境问题的理想途径之一。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，光催化co2还原技术的研究取得了显著进展。

其中，半导体材料作为光催化剂的关键组成部分，一直是该领域的研究热点。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将采用水热法合成fe2o3-cu2o复合材料，并通过x射线衍射(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)、x射线光电子能谱(xps)等手段对材料的结构、形貌和组成进行表征。

进而，通过光电流响应、电化学阻抗谱(eis)、线性伏安扫描(lsv)等测试，研究fe2o3-cu2o复合材料的光电化学性能。

最后，以气相色谱(gc)为主要检测手段，评价fe2o3-cu2o复合材料的光催化co2还原性能，并探讨其催化机理。

4. 研究的方法与步骤

1.材料制备：采用水热法合成fe2o3-cu2o复合材料，具体步骤包括：将一定比例的fe盐和cu盐溶解于去离子水中，加入适量naoh溶液调节ph值，将混合溶液转移至反应釜中，于一定温度下反应一段时间，冷却后将产物进行洗涤、干燥，得到fe2o3-cu2o复合材料。

2.材料表征：利用xrd、sem、tem、xps等手段对制备的fe2o3-cu2o复合材料进行表征，分析其物相组成、微观形貌、元素价态等信息。

3.光电化学性能测试：采用电化学工作站对fe2o3-cu2o复合材料进行光电流响应、eis、lsv等测试，研究其光电化学性能。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于构建了一种新型的Fe2O3-Cu2O复合光催化材料，并将其应用于CO2光电还原反应中。

通过Fe2O3和Cu2O之间的协同作用，有望提高材料的光吸收效率、电荷分离效率以及CO2吸附和活化能力，从而实现高效的光催化CO2还原。

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] 刘畅，曾妍，张倩，等. 二氧化碳电催化还原的研究进展[j]. 化学通报,2020,83(10):929-940.

[2] 乔世俊，张香文，李灿. 光催化还原co2制备太阳燃料的研究进展[j]. 中国科学:化学,2014,44(9):1457-1476.

[3] 赵晓丽，周亚楠，张香文，等. 二氧化碳光催化还原体系中助催化剂的研究进展[j]. 物理化学学报,2020,36(5):1905028.