1. 本选题研究的目的及意义
随着工业化的快速发展，大量化石燃料的燃烧导致大气中CO2浓度急剧上升，引发了一系列环境问题，如温室效应、气候变化等，严重威胁着人类的可持续发展。
如何有效地减少CO2排放并将其资源化利用已成为全球关注的焦点。
在此背景下，光催化CO2还原技术应运而生，该技术利用太阳能将CO2转化为高附加值的碳氢燃料或化学原料，具有绿色、环保、可持续等优点，被认为是解决能源危机和环境污染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，各种类型的半导体光催化剂被开发出来，包括TiO2、ZnO、CdS、g-C3N4等。
其中，MOFs材料因其独特的结构和性质，在光催化CO₂还原领域展现出巨大潜力，成为该领域的研究热点。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以提高MOFs材料光催化CO2还原性能为目标，采用多种功能化策略对MOFs材料进行改性，制备出一系列功能化MOFs材料。
通过系统地研究材料的结构、形貌、光电性质等与光催化CO2还原性能之间的关系，揭示功能化对MOFs材料光催化性能的影响规律，并探讨其光催化反应机理。
1. 主要内容
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论计算相结合的方法，具体步骤如下：
1.材料制备：查阅文献，选择合适的MOFs材料作为研究对象，并根据其结构特点和性质，设计不同的功能化策略对其进行改性，制备出一系列功能化MOFs材料。
2.材料表征：利用XRD、SEM、TEM、氮气吸附-脱附、UV-VisDRS、PL、TPC等技术对制备的功能化MOFs材料进行系统的结构和性能表征，分析其结构、形貌、比表面积、孔径分布、光吸收性质、光生载流子分离效率等。
3.光催化性能评价：搭建光催化CO2还原反应系统，以CO2为碳源，水为牺牲剂，在模拟太阳光照射下，评价功能化MOFs材料的光催化CO2还原性能，考察不同功能化策略对MOFs材料光催化CO2还原性能的影响，比较其CO2还原效率、产物选择性等。
5. 研究的创新点
1.结合多种功能化策略，制备出具有高效光催化CO2还原活性的新型功能化MOFs材料。
2.系统研究不同功能化策略对MOFs材料光催化CO2还原性能的影响规律，揭示功能化与光催化性能之间的构效关系。
3.深入探讨功能化MOFs材料光催化CO2还原反应机理，为新型高效光催化材料的设计合成提供理论指导。
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] 李灿.CO₂光催化转化：从基础研究到规模化应用的挑战[J].中国科学:化学,2022,52(01):1-28.
[2] 陈勇.金属有机框架材料在光催化还原CO₂制备燃料方面的研究进展[J].材料导报,2021,35(19):17962-17973.
[3] 赵爽,张浩,李亚光,等.晶体结构/电子结构调控策略提升金属有机框架材料光催化CO₂还原性能[J/OL].催化学报:1-19.
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