怎么寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告呢？
首先要把在準(zhǔn)備工作當(dāng)中搜集的資料整理出來(lái)，包括課題名稱(chēng)、課題內(nèi)容、課題的理論依據(jù)、參加人員、組織安排和分工、大概需要的時(shí)間、經(jīng)費(fèi)的估算等等。
第一是標(biāo)題的擬定。課題在準(zhǔn)備工作中已經(jīng)確立了，所以開(kāi)題報(bào)告的標(biāo)題是不成問(wèn)題的，把你研究的課題直接寫(xiě)上就行了。比如我曾指導(dǎo)過(guò)一組同學(xué)對(duì)倫教的文化諸如“倫教糕”、倫教木工機(jī)械、倫教文物等進(jìn)行研究，擬定的標(biāo)題就是“倫教文化研究”。
美國(guó)英思科MX6 手持泵吸式復(fù)合式氣體檢測(cè)儀 第二就是內(nèi)容的撰寫(xiě)。開(kāi)題報(bào)告的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分：
一、課題研究的背景。 所謂課題背景，主要指的是為什么要對(duì)這個(gè)課題進(jìn)行研究，所以有的課題干脆把這一部分稱(chēng)為“問(wèn)題的提出”，意思就是說(shuō)為什么要提出這個(gè)問(wèn)題，或者說(shuō)提出這個(gè)課題。比如我曾指導(dǎo)的一個(gè)課題“倫教文化研究”，背景說(shuō)明部分里就是說(shuō)在改革開(kāi)放的浪潮中，倫教作為珠江三角洲一角，在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)，她的文化發(fā)展怎么樣，有哪些成就，對(duì)居民有什么影響，有哪些還要改進(jìn)的。當(dāng)然背景所敘述的內(nèi)容還有很多，既可以是社會(huì)背景，也可以是自然背景。關(guān)鍵在于我們所確定的課題是什么。
二、課題研究的內(nèi)容。課題研究的內(nèi)容，顧名思義，就是我們的課題要研究的是什么。比如我校黃姝老師的指導(dǎo)的課題“佛山新八景”，課題研究的內(nèi)容就是：“以佛山新八景為重點(diǎn)，考察佛山歷史文化沉淀的昨天、今天、明天，結(jié)合佛山經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)，擬定開(kāi)發(fā)具有新佛山、新八景、新氣象的文化旅游的可行性報(bào)告及開(kāi)發(fā)方案。”
三、課題研究的目的和意義。
課題研究的目的，應(yīng)該敘述自己在這次研究中想要達(dá)到的境地或想要得到的結(jié)果。比如我校葉少珍老師指導(dǎo)的“重走長(zhǎng)征路”研究課題，在其研究目標(biāo)一欄中就是這樣敘述的：
1、通過(guò)再現(xiàn)長(zhǎng)征歷程，追憶紅軍戰(zhàn)士的豐功偉績(jī)，對(duì)長(zhǎng)征概況、長(zhǎng)征途中遇到了哪些艱難險(xiǎn)阻、什么是長(zhǎng)征精神，有更深刻的了解和感悟。
2、通過(guò)小組同學(xué)間的分工合作、交流、展示、解說(shuō)，培養(yǎng)合作參與精神和自我展示能力。
3、通過(guò)本次活動(dòng)，使同學(xué)的信息技術(shù)得到提高，進(jìn)一步提高信息素養(yǎng)。
四、課題研究的方法。
在“課題研究的方法”這一部分，應(yīng)該提出本課題組關(guān)于解決本課題問(wèn)題的門(mén)路或者說(shuō)程序等。一般來(lái)說(shuō)，研究性學(xué)習(xí)的課題研究方法有：實(shí)地調(diào)查考察法(通過(guò)組織學(xué)生到所研究的處所實(shí)地調(diào)查，從而得出結(jié)論的方法)、問(wèn)卷調(diào)查法（根據(jù)本課題的情況和自己要了解的內(nèi)容設(shè)置一些問(wèn)題，以問(wèn)卷的形式向相關(guān)人員調(diào)查的方法）、人物采訪法（直接向有關(guān)人員采訪，以掌握第一手材料的方法）、文獻(xiàn)法（通過(guò)查閱各類(lèi)資料、圖表等,分析、比較得出結(jié)論）等等。在課題研究中，應(yīng)該根據(jù)自己課題的實(shí)際情況提出相關(guān)的課題研究方法，不一定面面俱到，只要實(shí)用就行。
五、課題研究的步驟。
課題研究的步驟，當(dāng)然就是說(shuō)本課題準(zhǔn)備通過(guò)哪幾步程序來(lái)達(dá)到研究的目的。所以在這一部分里應(yīng)該著重思考的問(wèn)題就是自己的課題大概準(zhǔn)備分幾步來(lái)完成。一般來(lái)說(shuō)課題研究的基本步驟不外乎是以下幾個(gè)方面：準(zhǔn)備階段、查閱資料階段、實(shí)地考察階段、問(wèn)卷調(diào)查階段、采訪階段、資料的分析整理階段、對(duì)本課題的總結(jié)與反思階段等。
六、課題參與人員及組織分工。
這屬于對(duì)本課題研究的管理范疇，但也不可忽視。因?yàn)楣芾聿坏轿唬瑢W(xué)生不能明確自己的職責(zé)，有時(shí)就會(huì)偷懶或者互相推諉，有時(shí)就會(huì)做重復(fù)勞動(dòng)。因此課題參與人員的組織分工是不可少的。最好是把所有的參與研究的學(xué)生分成幾個(gè)小組，每個(gè)小組通過(guò)民主選舉的方式推選出小組長(zhǎng)，由小組長(zhǎng)負(fù)責(zé)本小組的任務(wù)分派和落實(shí)。然后根據(jù)本課題的情況，把相關(guān)的研究任務(wù)分割成幾大部分，一個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)部分。最后由小組長(zhǎng)組織人員匯總和整理。
七、課題的經(jīng)費(fèi)估算。
一個(gè)課題要開(kāi)展，必然需要一些經(jīng)費(fèi)來(lái)啟動(dòng)，所以最后還應(yīng)該大概地估算一下本課題所需要 的資金是多少，比如搜集資料需要多少錢(qián)，實(shí)地調(diào)查的外出經(jīng)費(fèi)，問(wèn)卷調(diào)查的印刷和分發(fā)的費(fèi)用，課題組所要占用的場(chǎng)地費(fèi)，有些課題還需要購(gòu)買(mǎi)一些相關(guān)的材料，結(jié)題報(bào)告等資料的印刷費(fèi)等等。所謂“大軍未動(dòng)，糧草先行”，沒(méi)有足夠的資金作后盾，課題研究勢(shì)必舉步維艱，捉襟見(jiàn)肘，甚至于半途而廢。因此，課題的經(jīng)費(fèi)也必須在開(kāi)題之初就估算好，未雨綢繆，才能真正把本課題的研究做到最好。沈 陽(yáng) 工 程 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告

銳鈦型納米二氧化鈦粉體制備方法

系 部： 能源與動(dòng)力工程系
專(zhuān) 業(yè)： 應(yīng)用化學(xué)
學(xué)生姓名： 張雨
指導(dǎo)教師： 馬姍姍
開(kāi)題時(shí)間： 年 月 日

一、總體說(shuō)明
在開(kāi)題報(bào)告中要求給出你對(duì)課題的理解，類(lèi)似的研究在國(guó)內(nèi)外的進(jìn)展情況，你對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步設(shè)想，主要需要解決的技術(shù)難題和解決思路，同時(shí)應(yīng)給出課題的時(shí)間安排。
二、開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題的目的、意義、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
2．課題主要工作（設(shè)計(jì)思想、擬采用的方法及手段）
3．完成課題的實(shí)驗(yàn)條件、預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題以及解決的方法和措施
4．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)施計(jì)劃(進(jìn)度安排)
5．參考文獻(xiàn)
三、撰寫(xiě)要求
1．報(bào)告字?jǐn)?shù)不少于3000字
2．報(bào)告內(nèi)容一律用A4紙打印
3. 上交時(shí)間為畢業(yè)設(shè)計(jì)第三周周末。

1.意義
納米二氧化鈦主要有兩種結(jié)晶形態(tài)：銳鈦型（Anatase）和金紅石型（Rutile）。銳鈦型二氧化鈦在可見(jiàn)光短波部分的反射率比金紅石型二氧化鈦高，帶藍(lán)色色調(diào)，并且對(duì)紫外線的吸收能力比金紅石型低，光催化活性比金紅石型高。在一定條件下，銳鈦型二氧化鈦可轉(zhuǎn)化為金紅石型二氧化鈦。
納米TiO2還具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、無(wú)毒性、超親水性、非遷移性，且完全可以與食品接觸，所以被廣泛應(yīng)用于抗紫外線材料、紡織、光催化觸媒、自潔玻璃、防曬霜、涂料、油墨、食品包裝材料、制造工業(yè)、造紙工業(yè)、航天工業(yè)中、鋰電池、光隔離器和光環(huán)行器中。
納米二氧化鈦是具有屏蔽紫外線屏蔽功能和產(chǎn)生顏色效應(yīng)的一種透明物質(zhì)。由于它透明性和防紫外線功能的高度統(tǒng)一，似的它一經(jīng)問(wèn)世，便在防曬護(hù)膚、塑料薄膜制品。木器保護(hù)、透明耐用面漆、精細(xì)陶瓷等多方面獲得了廣泛應(yīng)用。特別是在80年代末期，這種能產(chǎn)生誘人的“隨角異色”效應(yīng)的效應(yīng)顏料被成功地用于豪華型高級(jí)轎車(chē)后面漆之后，引起了世界范圍的普遍關(guān)注，發(fā)達(dá)國(guó)家如美、日、歐、等國(guó)對(duì)此研究工作十分活躍，相繼投入了大量人力、物力，并定制了長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈迄今，他們已取得許多令人驚異的成果，并已形成高技術(shù)納米材料產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)了這種附加值極高的高功能精細(xì)無(wú)機(jī)材料，收到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，納米氧化物材料也正式為中國(guó)產(chǎn)業(yè)世界關(guān)注的熱點(diǎn)。
隨著納米材料研究的深入，納米組裝體系、人工組裝合成的納米結(jié)構(gòu)的材料體系越來(lái)越受到人們的關(guān)注，這意味著納米材料的研究已可以按照人們的意愿設(shè)計(jì)、組裝、創(chuàng)造新的體系，更有目的地使該體系具有人們所希望的特性，技術(shù)上的飛躍，為納米材料的應(yīng)用進(jìn)一步打開(kāi)市場(chǎng)的大門(mén)，在廣泛的領(lǐng)域形成了一大批高技術(shù)產(chǎn)品。如信息與通訊方面的磁性存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器、液晶顯示、光學(xué)方面的功能性薄膜；電子方面的原件開(kāi)發(fā)，能源方面的太陽(yáng)能電源，熱敏絕緣體，測(cè)量與控制技術(shù)方面的傳感器；陶瓷方面的結(jié)構(gòu)陶瓷，功能陶瓷以及其他方面的抗老化橡膠、功能油漆、光催化降解劑、保潔抗菌材料、超高磁能衡土水磁體等。又納米材料集成度高的特點(diǎn)，在光信號(hào)的發(fā)射、放大、傳輸、路由等方面有應(yīng)用前景，具有科學(xué)研究意義和應(yīng)用價(jià)值。

2.國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

由于納米TiO2在光隔離器和光環(huán)行器等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，我國(guó)在光隔離器、光環(huán)行器和光準(zhǔn)直器等方面也有一些進(jìn)展。光隔離器單級(jí)的最小隔離度為30dB最大插入損耗為0.6dB; 雙級(jí)的最小隔離度為45dB最大插入損耗為0.9dB。光環(huán)行器的插入損耗≤0.9dB隔離度≥45dB。光準(zhǔn)直器有P級(jí)和A級(jí)兩種典型插入損耗為0.18dB和0.22dB回波損耗分別≥65dB和≥60dB。 2. 發(fā)展趨勢(shì) 隨著全光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展對(duì)大端口數(shù)矩陣光開(kāi)關(guān)的需求會(huì)逐漸增加。這種光開(kāi)關(guān)目前在國(guó)外的研究也剛剛開(kāi)始主要是采用光子集成技術(shù)的微電子機(jī)械開(kāi)關(guān)(MEMS)和熱光式開(kāi)關(guān)。這需要光子集成器件、光交換技術(shù)以及光纖與波導(dǎo)耦合技術(shù)等各方面大力協(xié)同努力攻關(guān)。同時(shí)，在國(guó)外技術(shù)比較成熟、形成批量生產(chǎn)能力時(shí)可以考慮進(jìn)PH溶解氧多參數(shù)檢測(cè)儀行技術(shù)引進(jìn)。納米TiO2是一種新型的無(wú)機(jī)功能材料，其粒徑在1～100nm之間，具有比表面積大、表面活性高、分散性好等特點(diǎn)，表現(xiàn)出獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)［1］。納米TiO2最初的應(yīng)用是在精細(xì)陶瓷、屏蔽紫外線、半導(dǎo)體材料、光催化材料［2］等方面，由于具有光催化活性高、穩(wěn)定性好、對(duì)人體無(wú)毒、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域至今擴(kuò)展至有機(jī)廢水降解、重金屬離子還原、空氣凈化、殺菌、防霧等諸多領(lǐng)域［3］。因此，通過(guò)控制材料合成條件，開(kāi)發(fā)先進(jìn)生產(chǎn)工藝，制得純度高、粒徑小、力度分布窄的納米TiO2已成為當(dāng)前相關(guān)交叉學(xué)科研究中最活躍的領(lǐng)域之一。目前，國(guó)內(nèi)外納米TiO2的合成工藝根據(jù)其反應(yīng)物系的物理形態(tài)一般分為氣相法、液相法和固相法等三類(lèi)［4］。本文對(duì)目前全世界研究最多、應(yīng)用最廣的納米TiO2制備技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和比較，并展望了該領(lǐng)域今后的發(fā)展方向，以期為相關(guān)的研究工作提供參考。

1　氣相法
氣相法一般是通過(guò)加熱等手段先將金屬鈦的鹵化物、金屬有機(jī)鈦化合物等前體氣化，使其在氣相條件下發(fā)生物理或化學(xué)變化，然后在冷卻過(guò)程中成核、生長(zhǎng)，最后形成納米TiO2。主要包括化學(xué)氣相沉積法、物理氣相沉積法和化學(xué)氣相水解法。

2　液相法
液相法是以可溶于水或有機(jī)溶劑的金屬鹽類(lèi)為原料，使金屬鹽溶解后以離子或分子狀態(tài)混合均勻，再選擇一種合適的沉淀劑或采用蒸發(fā)、結(jié)晶、升華、水解等過(guò)程，將金屬離子均勻沉淀或結(jié)晶出來(lái)，再經(jīng)過(guò)脫水或熱分解制得粉體。該法是目前國(guó)際上納米TiO2顆粒制備領(lǐng)域最主要、研究最多的方法，具有原料價(jià)格低、來(lái)源廣、易操作、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，這使得其在實(shí)驗(yàn)室研究中被廣泛采用。液相法分為溶膠－凝膠法、膠溶法、沉淀法、水熱合成法和微乳液法等。

3　固相法
固相法是依靠機(jī)械力的作用對(duì)固體材料進(jìn)行研磨粉碎，通過(guò)固相到固相的變化來(lái)制備TiO2粉體，具有工藝簡(jiǎn)單，成本低，產(chǎn)率高，可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)［19］，但早期存在難制得1μm以下的超細(xì)粉體，過(guò)程易引入雜質(zhì)等缺點(diǎn)，限制了該法的發(fā)展。近年來(lái)隨著機(jī)械工藝的改進(jìn)，固相法在制備納米材料領(lǐng)域逐漸引起了大家的關(guān)注。
縱觀國(guó)外納米TiO2的生產(chǎn)，存在著以下特點(diǎn)：生產(chǎn)原料主要為四氯化鈦、硫酸氧鈦，生產(chǎn)方法主要有氣相法和液相法，氣相法主要有以四氯化鈦為原料的氫氧火焰水解法，而液相法主要是以四氯化鈦和硫酸氧鈦為原料的化學(xué)沉淀法，且多數(shù)生產(chǎn)廠家為鈦白粉生產(chǎn)廠，充分利用了原有氯化法和硫酸法生產(chǎn)裝置的中間產(chǎn)物、生產(chǎn)技術(shù)、公用工程和生產(chǎn)管理方面的經(jīng)驗(yàn)。

總之，納米TiO2因其具有的特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)及其廣闊的應(yīng)用前景，必將擁有巨大的市場(chǎng)需求。盡管在我國(guó)納米TiO2的市場(chǎng)剛剛形成，但是隨著納米產(chǎn)品的普及以及人們消費(fèi)觀念的改變，以及納米技術(shù)和對(duì)納米TiO2產(chǎn)品應(yīng)用的不斷深入、市場(chǎng)的不斷規(guī)范和發(fā)展，納米TiO2必將迎來(lái)廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間并帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

二、課題預(yù)期目標(biāo)及主要工作（設(shè)計(jì)思想、擬采用的方法及手段）
（一）預(yù)期目標(biāo)
1、撰寫(xiě)畢業(yè)論文

2、得到二氧化鈦試驗(yàn)產(chǎn)品
（二）主要工作
該設(shè)計(jì)制備過(guò)程是將四氯化鈦加入到鹽酸溶液中，得到四氯化鈦的鹽酸溶液；然后將四氯化鈦的鹽酸溶液加入到堿性物質(zhì)的水溶液中，控制體系的PH值為7-8，生成白色的氫氧化鈦沉淀，過(guò)濾，清洗，得到沉淀產(chǎn)物氫氧化鈦；再將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)鹽，之后控制煅燒溫度及時(shí)間得到銳鈦型型納米二氧化鈦。
本設(shè)計(jì)涉及溶液的配制與濃度標(biāo)定、沉淀反應(yīng)合成、過(guò)濾、洗滌、煅燒、分析、表征。訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用化學(xué)基本理論進(jìn)行化學(xué)分析、化學(xué)合成、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。
主要研究?jī)?nèi)容包括：TiCl4溶液的配制與標(biāo)定；堿性溶液的配制；沉淀反應(yīng)合成；過(guò)濾、清洗、干燥、煅燒與分析表征。
具備實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，購(gòu)買(mǎi)相關(guān)藥品和器皿；外協(xié)分析。

（三）主要實(shí)驗(yàn)流程：
1.步驟
鈦源（100ml/組）→加到鹽酸溶液得到四氯化鈦的鹽酸溶液，其中四氯化鈦為溶質(zhì)，鹽酸為溶劑，得到溶液的濃度為：1mol/L。（原理：四氯化鈦遇到水會(huì)劇烈水解，加到鹽酸溶液中是為了降低反應(yīng)的劇烈程度，Ticl4+H2O↔Ti(OH)4+Hcl，加入鹽酸反應(yīng)逆向進(jìn)行，從而減少四氯化鈦的水解程度。）→加入堿性物質(zhì)氨水水解生成氫氧化鈦。（若不加堿性物質(zhì)會(huì)使生物顆粒不均一，而且得到的顆粒非常細(xì)而無(wú)法結(jié)晶和過(guò)濾，加堿性物質(zhì)相當(dāng)于加成核劑，其反應(yīng)原理： Ticl4+H2O↔Ti(OH)4+Hcl；Ti(OH)4↔Ti4++4OH-,若使Ti4+完全沉淀需要加OH-促進(jìn)反應(yīng)反向進(jìn)行生成沉淀。其濃度可根據(jù)氫氧化鈦的離子積Ksp=[ Ti4+][ OH-]4來(lái)計(jì)算，當(dāng)使氫氧化鈦完全沉淀時(shí)Ti4+濃度小于或等于10-5mol/dm-3,從而計(jì)算出需要加入OH-的濃度，可以確定加入氨水的量。）→洗滌和過(guò)濾（加三遍酒精和三遍純凈水交替洗滌。原因：生成Ti(OH)4的溶液中含有大量的cl-和NH4+，結(jié)晶后的氯化銨也易在水中溶解，用水和酒精能夠清洗掉。）→用硝酸銀滴定濾液，檢測(cè)氯離子是否清洗干。

2.實(shí)驗(yàn)具體條件

（1）溶解四氯化鈦所用的鹽酸溶液的摩爾濃度為3mol/L。
調(diào)節(jié)pH所用的堿性物質(zhì)為氨水，氨水與鈦的質(zhì)量比初定為1.0:1。
過(guò)濾時(shí)先用酒精再用清水交替清洗三遍。
煅燒：在600攝氏度下煅燒兩個(gè)小時(shí)得到產(chǎn)品銳鈦型型納米為氧化鈦。
（2）儀器
100mL燒杯、500mL燒杯、滴管、玻璃棒、移液管、光催化反應(yīng)器、500mL 容量瓶、25mL容量瓶、研缽、瓷坩堝、馬弗爐、烘箱、天平、磁力攪拌器、離心機(jī)、722型分光光度計(jì)、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、X射線衍射儀、透射電鏡。
（3）藥品
鈦源（四氯化鈦）、鹽酸、氨水酒精、硝酸銀、有機(jī)酸。

3．本實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)是對(duì)所用鈦源（四氯化鈦）提純后的純度分析。

由XRD來(lái)分析樣品的晶型與顆粒大小；由光催化實(shí)驗(yàn)來(lái)確定所制備納米二氧化鈦的催化性能，從而確定出最為合適的制備方法。最后對(duì)該制備方法進(jìn)行差熱分析，并對(duì)所制備的樣品進(jìn)行透射電鏡分析，從而可以深入理解該方法最為優(yōu)良的原因

三、預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題以及解決的方法和措施

1.有機(jī)酸的選取及其濃度的確定是比較關(guān)鍵的一項(xiàng)，在這里我初步將其定為甲酸，而對(duì)于濃度的選取還需在試驗(yàn)中進(jìn)一步完善
2、四氯化鈦被氧化。在隔絕空氣的條件下將四氯化鈦加到鹽酸溶液中，可以采用注射器抽取四氯化鈦溶液加到鹽酸中。

3、四氯化鈦與鹽酸的混合液pH控制不合理。采用不同的堿性試劑來(lái)調(diào)節(jié)。如用氫氧化鈉、氨水、碳酸鈉或有機(jī)堿性試劑。

4、得到的氫氧化鈦沉淀量較少或得不到沉淀。從新調(diào)節(jié)pH值，或改變陳化條件觀察得到白色沉淀量的變化。

5、得到的氫氧化鈦沉淀過(guò)濾非常困難。采用不同的堿性試劑，或與堿性試劑反應(yīng)時(shí)的溫度或者攪拌速度。

6、得到銳鈦型型二氧化鈦粉體不符合產(chǎn)品規(guī)格要求。調(diào)節(jié)控制煅燒溫度，和與堿反應(yīng)的溫度，或者增加清洗過(guò)濾沉淀的次數(shù)。

四、進(jìn)度安排
第一周：閱讀文獻(xiàn)確定實(shí)驗(yàn)思路，列出所用器皿和藥品明細(xì)。

第二周：撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，翻譯英文資料（不少于3000字）。

第三~五周：根據(jù)實(shí)驗(yàn)思路分析資料，進(jìn)行初步試驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)溶液進(jìn)行配置和標(biāo)定。

第六~十周：制備銳鈦型型納米二氧化鈦，對(duì)制備工藝和影響因素進(jìn)行研究和調(diào)整。

第十一周：準(zhǔn)備論文所需要的材料，撰寫(xiě)畢業(yè)論文。

第十二周：答辯。

五、參考文獻(xiàn)
（1） 鈦乙醇鹽合成以其水解制備微分的研究，功能材料。Vol.26, No.3, 278-281
（2） 納米二氧化鈦的制備及其表征，納米技術(shù)與精密工程。Vol.2, No.1(2005), 19-21
（3） 溶膠凝膠法合成多孔二氧化鈦粉體及光催化性能的研究，化工技術(shù)和開(kāi)發(fā)，Vol.40, No.12(2011), 13-15
（4） 液相水解法制備納米二氧化鈦粉體及其工藝研究，應(yīng)用化工，Vol.36, No.1(2007), 1-3
（5） 相轉(zhuǎn)移法制備二氧化鈦粉體的工藝研究，沈陽(yáng)工程學(xué)院院報(bào)，Vol.8, No.4(2012), 362-364
（6）張立德,牟季美. 納米材料和納米結(jié)構(gòu)[M] . 北京:科學(xué)出版社,2001
六、指導(dǎo)教師意見(jiàn)

指導(dǎo)教師簽名：

年 月 日沈 陽(yáng) 工 程 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告銳鈦型納米二氧化鈦粉體制備方法系 部： 能源與動(dòng)力工程系 專(zhuān) 業(yè)： 應(yīng)用化學(xué) 學(xué)生姓名： 張雨 指導(dǎo)教師： 馬姍姍 開(kāi)題時(shí)間： 年 月 日 一、總體說(shuō)明在開(kāi)題報(bào)告中要求給出你對(duì)課題的理解，類(lèi)似的研究在國(guó)內(nèi)外的進(jìn)展情況，你對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步設(shè)想，主要需要解決的技術(shù)難題和解決思路，同時(shí)應(yīng)給出課題的時(shí)間安排。二、開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題的目的、意義、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2．課題主要工作（設(shè)計(jì)思想、擬采用的方法及手段）3．完成課題的實(shí)驗(yàn)條件、預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題以及解決的方法和措施4．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)施計(jì)劃(進(jìn)度安排)5．參考文獻(xiàn)三、撰寫(xiě)要求1．報(bào)告字?jǐn)?shù)不少于3000字2．報(bào)告內(nèi)容一律用A4紙打印3. 上交時(shí)間為畢業(yè)設(shè)計(jì)第三周周末。一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題的意義、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)(可加附頁(yè))1.意義納米二氧化鈦主要有兩種結(jié)晶形態(tài)：銳鈦型（Anatase）和金紅石型（Rutile）。銳鈦型二氧化鈦在可見(jiàn)光短波部分的反射率比金紅石型二氧化鈦高，帶藍(lán)色色調(diào)，并且對(duì)紫外線的吸收能力比金紅石型低，光催化活性比金紅石型高。在一定條件下，銳鈦型二氧化鈦可轉(zhuǎn)化為金紅石型二氧化鈦。納米TiO2還具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、無(wú)毒性、超親水性、非遷移性，且完全可以與食品接觸，所以被廣泛應(yīng)用于抗紫外線材料、紡織、光催化觸媒、自潔玻璃、防曬霜、涂料、油墨、食品包裝材料、制造工業(yè)、造紙工業(yè)、航天工業(yè)中、鋰電池、光隔離器和光環(huán)行器中。納米二氧化鈦是具有屏蔽紫外線屏蔽功能和產(chǎn)生顏色效應(yīng)的一種透明物質(zhì)。由于它透明性和防紫外線功能的高度統(tǒng)一，似的它一經(jīng)問(wèn)世，便在防曬護(hù)膚、塑料薄膜制品。木器保護(hù)、透明耐用面漆、精細(xì)陶瓷等多方面獲得了廣泛應(yīng)用。特別是在80年代末期，這種能產(chǎn)生誘人的“隨角異色”效應(yīng)的效應(yīng)顏料被成功地用于豪華型高級(jí)轎車(chē)后面漆之后，引起了世界范圍的普遍關(guān)注，發(fā)達(dá)國(guó)家如美、日、歐、等國(guó)對(duì)此研究工作十分活躍，相繼投入了大量人力、物力，并定制了長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈迄今，他們已取得許多令人驚異的成果，并已形成高技術(shù)納米材料產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)了這種附加值極高的高功能精細(xì)無(wú)機(jī)材料，收到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，納米氧化物材料也正式為中國(guó)產(chǎn)業(yè)世界關(guān)注的熱點(diǎn)。隨著納米材料研究的深入，納米組裝體系、人工組裝合成的納米結(jié)構(gòu)的材料體系越來(lái)越受到人們的關(guān)注，這意味著納米材料的研究已可以按照人們的意愿設(shè)計(jì)、組裝、創(chuàng)造新的體系，更有目的地使該體系具有人們所希望的特性，技術(shù)上的飛躍，為納米材料的應(yīng)用進(jìn)一步打開(kāi)市場(chǎng)的大門(mén)，在廣泛的領(lǐng)域形成了一大批高技術(shù)產(chǎn)品。如信息與通訊方面的磁性存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器、液晶顯示、光學(xué)方面的功能性薄膜；電子方面的原件開(kāi)發(fā)，能源方面的太陽(yáng)能電源，熱敏絕緣體，測(cè)量與控制技術(shù)方面的傳感器；陶瓷方面的結(jié)構(gòu)陶瓷，功能陶瓷以及其他方面的抗老化橡膠、功能油漆、光催化降解劑、保潔抗菌材料、超高磁能衡土水磁體等。又納米材料集成度高的特點(diǎn)，在光信號(hào)的發(fā)射、放大、傳輸、路由等方面有應(yīng)用前景，具有科學(xué)研究意義和應(yīng)用價(jià)值。 2.國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)由于納米TiO2在光隔離器和光環(huán)行器等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，我國(guó)在光隔離器、光環(huán)行器和光準(zhǔn)直器等方面也有一些進(jìn)展。光隔離器單級(jí)的最小隔離度為30dB最大插入損耗為0.6dB; 雙級(jí)的最小隔離度為45dB最大插入損耗為0.9dB。光環(huán)行器的插入損耗≤0.9dB隔離度≥45dB。光準(zhǔn)直器有P級(jí)和A級(jí)兩種典型插入損耗為0.18dB和0.22dB回波損耗分別≥65dB和≥60dB。 2. 發(fā)展趨勢(shì) 隨著全光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展對(duì)大端口數(shù)矩陣光開(kāi)關(guān)的需求會(huì)逐漸增加。這種光開(kāi)關(guān)目前在國(guó)外的研究也剛剛開(kāi)始主要是采用光子集成技術(shù)的微電子機(jī)械開(kāi)關(guān)(MEMS)和熱光式開(kāi)關(guān)。這需要光子集成器件、光交換技術(shù)以及光纖與波導(dǎo)耦合技術(shù)等各方面大力協(xié)同努力攻關(guān)。同時(shí)，在國(guó)外技術(shù)比較成熟、形成批量生產(chǎn)能力時(shí)可以考慮進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)。納米TiO2是一種新型的無(wú)機(jī)功能材料，其粒徑在1～100nm之間，具有比表面積大、表面活性高、分散性好等特點(diǎn)，表現(xiàn)出獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)［1］。納米TiO2最初的應(yīng)用是在精細(xì)陶瓷、屏蔽紫外線、半導(dǎo)體材料、光催化材料［2］等方面，由于具有光催化活性高、穩(wěn)定性好、對(duì)人體無(wú)毒、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域至今擴(kuò)展至有機(jī)廢水降解、重金屬離子還原、空氣凈化、殺菌、防霧等諸多領(lǐng)域［3］。因此，通過(guò)控制材料合成條件，開(kāi)發(fā)先進(jìn)生產(chǎn)工藝，制得純度高、粒徑小、力度分布窄的納米TiO2已成為當(dāng)前相關(guān)交叉學(xué)科研究中最活躍的領(lǐng)域之一。目前，國(guó)內(nèi)外納米TiO2的合成工藝根據(jù)其反應(yīng)物系的物理形態(tài)一般分為氣相法、液相法和固相法等三類(lèi)［4］。本文對(duì)目前全世界研究最多、應(yīng)用最廣的納米TiO2制備技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和比較，并展望了該領(lǐng)域今后的發(fā)展方向，以期為相關(guān)的研究工作提供參考。1　氣相法氣相法一般是通過(guò)加熱等手段先將金屬鈦的鹵化物、金屬有機(jī)鈦化合物等前體氣化，使其在氣相條件下發(fā)生物理或化學(xué)變化，然后在冷卻過(guò)程中成核、生長(zhǎng)，最后形成納米TiO2。主要包括化學(xué)氣相沉積法、物理氣相沉積法和化學(xué)氣相水解法。2　液相法液相法是以可溶于水或有機(jī)溶劑的金屬鹽類(lèi)為原料，使金屬鹽溶解后以離子或分子狀態(tài)混合均勻，再選擇一種合適的沉淀劑或采用蒸發(fā)、結(jié)晶、升華、水解等過(guò)程，將金屬離子均勻沉淀或結(jié)晶出來(lái)，再經(jīng)過(guò)脫水或熱分解制得粉體。該法是目前國(guó)際上納米TiO2顆粒制備領(lǐng)域最主要、研究最多的方法，具有原料價(jià)格低、來(lái)源廣、易操作、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，這使得其在實(shí)驗(yàn)室研究中被廣泛采用。液相法分為溶膠－凝膠法、膠溶法、沉淀法、水熱合成法和微乳液法等。3　固相法固相法是依靠機(jī)械力的作用對(duì)固體材料進(jìn)行研磨粉碎，通過(guò)固相到固相的變化來(lái)制備TiO2粉體，具有工藝簡(jiǎn)單，成本低，產(chǎn)率高，可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)［19］，但早期存在難制得1μm以下的超細(xì)粉體，過(guò)程易引入雜質(zhì)等缺點(diǎn)，限制了該法的發(fā)展。近年來(lái)隨著機(jī)械工藝的改進(jìn)，固相法在制備納米材料領(lǐng)域逐漸引起了大家的關(guān)注。縱觀國(guó)外納米TiO2的生產(chǎn)，存在著以下特點(diǎn)：生產(chǎn)原料主要為四氯化鈦、硫酸氧鈦，生產(chǎn)方法主要有氣相法和液相法，氣相法主要有以四氯化鈦為原料的氫氧火焰水解法，而液相法主要是以四氯化鈦和硫酸氧鈦為原料的化學(xué)沉淀法，且多數(shù)生產(chǎn)廠家為鈦白粉生產(chǎn)廠，充分利用了原有氯化法和硫酸法生產(chǎn)裝置的中間產(chǎn)物、生產(chǎn)技術(shù)、公用工程和生產(chǎn)管理方面的經(jīng)驗(yàn)。總之，納米TiO2因其具有的特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)及其廣闊的應(yīng)用前景，必將擁有巨大的市場(chǎng)需求。盡管在我國(guó)納米TiO2的市場(chǎng)剛剛形成，但是隨著納米產(chǎn)品的普及以及人們消費(fèi)觀念的改變，以及納米技術(shù)和對(duì)納米TiO2產(chǎn)品應(yīng)用的不斷深入、市場(chǎng)的不斷規(guī)范和發(fā)展，納米TiO2必將迎來(lái)廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間并帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。二、課題預(yù)期目標(biāo)及主要工作（設(shè)計(jì)思想、擬采用的方法及手段）（一）預(yù)期目標(biāo)1、撰寫(xiě)畢業(yè)論文2、得到二氧化鈦試驗(yàn)產(chǎn)品（二）主要工作該設(shè)計(jì)制備過(guò)程是將四氯化鈦加入到鹽酸溶液中，得到四氯化鈦的鹽酸溶液；然后將四氯化鈦的鹽酸溶液加入到堿性物質(zhì)的水溶液中，控制體系的PH值為7-8，生成白色的氫氧化鈦沉淀，過(guò)濾，清洗，得到沉淀產(chǎn)物氫氧化鈦；再將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)鹽，之后控制煅燒溫度及時(shí)間得到銳鈦型型納米二氧化鈦。本設(shè)計(jì)涉及溶液的配制與濃度標(biāo)定、沉淀反應(yīng)合成、過(guò)濾、洗滌、煅燒、分析、表征。訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用化學(xué)基本理論進(jìn)行化學(xué)分析、化學(xué)合成、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。主要研究?jī)?nèi)容包括：TiCl4溶液的配制與標(biāo)定；堿性溶液的配制；沉淀反應(yīng)合成；過(guò)濾、清洗、干燥、煅燒與分析表征。具備實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，購(gòu)買(mǎi)相關(guān)藥品和器皿；外協(xié)分析。（三）主要實(shí)驗(yàn)流程：1.步驟鈦源（100ml/組）→加到鹽酸溶液得到四氯化鈦的鹽酸溶液，其中四氯化鈦為溶質(zhì)，鹽酸為溶劑，得到溶液的濃度為：1mol/L。（原理：四氯化鈦遇到水會(huì)劇烈水解，加到鹽酸溶液中是為了降低反應(yīng)的劇烈程度，Ticl4+H2O↔Ti(OH)4+Hcl，加入鹽酸反應(yīng)逆向進(jìn)行，從而減少四氯化鈦的水解程度。）→加入堿性物質(zhì)氨水水解生成氫氧化鈦。（若不加堿性物質(zhì)會(huì)使生物顆粒不均一，而且得到的顆粒非常細(xì)而無(wú)法結(jié)晶和過(guò)濾，加堿性物質(zhì)相當(dāng)于加成核劑，其反應(yīng)原理： Ticl4+H2O↔Ti(OH)4+Hcl；Ti(OH)4↔Ti4++4OH-,若使Ti4+完全沉淀需要加OH-促進(jìn)反應(yīng)反向進(jìn)行生成沉淀。其濃度可根據(jù)氫氧化鈦的離子積Ksp=[ Ti4+][ OH-]4來(lái)計(jì)算，當(dāng)使氫氧化鈦完全沉淀時(shí)Ti4+濃度小于或等于10-5mol/dm-3,從而計(jì)算出需要加入OH-的濃度，可以確定加入氨水的量。）→洗滌和過(guò)濾（加三遍酒精和三遍純凈水交替洗滌。原因：生成Ti(OH)4的溶液中含有大量的cl-和NH4+，結(jié)晶后的氯化銨也易在水中溶解，用水和酒精能夠清洗掉。）→用硝酸銀滴定濾液，檢測(cè)氯離子是否清洗干。2.實(shí)驗(yàn)具體條件（1）溶解四氯化鈦所用的鹽酸溶液的摩爾濃度為3mol/L。調(diào)節(jié)pH所用的堿性物質(zhì)為氨水，氨水與鈦的質(zhì)量比初定為1.0:1。過(guò)濾時(shí)先用酒精再用清水交替清洗三遍。煅燒：在600攝氏度下煅燒兩個(gè)小時(shí)得到產(chǎn)品銳鈦型型納米為氧化鈦。（2）儀器 100mL燒杯、500mL燒杯、滴管、玻璃棒、移液管、光催化反應(yīng)器、500mL 容量瓶、25mL容量瓶、研缽、瓷坩堝、馬弗爐、烘箱、天平、磁力攪拌器、離心機(jī)、722型分光光度計(jì)、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、X射線衍射儀、透射電鏡。（3）藥品鈦源（四氯化鈦）、鹽酸、氨水酒精、硝酸銀、有機(jī)酸。3．本實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)是對(duì)所用鈦源（四氯化鈦）提純后的純度分析。由XRD來(lái)分析樣品的晶型與顆粒大小；由光催化實(shí)驗(yàn)來(lái)確定所制備納米二氧化鈦的催化性能，從而確定出最為合適的制備方法。最后對(duì)該制備方法進(jìn)行差熱分析，并對(duì)所制備的樣品進(jìn)行透射電鏡分析，從而可以深入理解該方法最為優(yōu)良的原因三、預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題以及解決的方法和措施1.有機(jī)酸的選取及其濃度的確定是比較關(guān)鍵的一項(xiàng)，在這里我初步將其定為甲酸，而對(duì)于濃度的選取還需在試驗(yàn)中進(jìn)一步完善2、四氯化鈦被氧化。在隔絕空氣的條件下將四氯化鈦加到鹽酸溶液中，可以采用注射器抽取四氯化鈦溶液加到鹽酸中。3、四氯化鈦與鹽酸的混合液pH控制不合理。采用不同的堿性試劑來(lái)調(diào)節(jié)。如用氫氧化鈉、氨水、碳酸鈉或有機(jī)堿性試劑。4、得到的氫氧化鈦沉淀量較少或得不到沉淀。從新調(diào)節(jié)pH值，或改變陳化條件觀察得到白色沉淀量的變化。5、得到的氫氧化鈦沉淀過(guò)濾非常困難。采用不同的堿性試劑，或與堿性試劑反應(yīng)時(shí)的溫度或者攪拌速度。6、得到銳鈦型型二氧化鈦粉體不符合產(chǎn)品規(guī)格要求。調(diào)節(jié)控制煅燒溫度，和與堿反應(yīng)的溫度，或者增加清洗過(guò)濾沉淀的次數(shù)。四、進(jìn)度安排第一周：閱讀文獻(xiàn)確定實(shí)驗(yàn)思路，列出所用器皿和藥品明細(xì)。第二周：撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，翻譯英文資料（不少于3000字）。第三~五周：根據(jù)實(shí)驗(yàn)思路分析資料，進(jìn)行初步試驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)溶液進(jìn)行配置和標(biāo)定。第六~十周：制備銳鈦型型納米二氧化鈦，對(duì)制備工藝和影響因素進(jìn)行研究和調(diào)整。第十一周：準(zhǔn)備論文所需要的材料，撰寫(xiě)畢業(yè)論文。第十二周：答辯。五、參考文獻(xiàn)（1） 鈦乙醇鹽合成以其水解制備微分的研究，功能材料。Vol.26, No.3, 278-281（2） 納米二氧化鈦的制備及其表征，納米技術(shù)與精密工程。Vol.2, No.1(2005), 19-21（3） 溶膠凝膠法合成多孔二氧化鈦粉體及光催化性能的研究，化工技術(shù)和開(kāi)發(fā)，Vol.40, No.12(2011), 13-15（4） 液相水解法制備納米二氧化鈦粉體及其工藝研究，應(yīng)用化工，Vol.36, No.1(2007), 1-3（5） 相轉(zhuǎn)移法制備二氧化鈦粉體的工藝研究，沈陽(yáng)工程學(xué)院院報(bào)，Vol.8, No.4(2012), 362-364（6）張立德,牟季美. 納米材料和納米結(jié)構(gòu)[M] . 美國(guó)英思科MX6