纳米二氧化钛本科论文开题报告

开题报告的主要内容包括以下几个部分：

一、课题研究的背景       所谓课题背景，主要指的是为什么要对这个课题进行研究，所以有的课题干脆把这一部分称为“问题的提出”，意思就是说为什么要提出这个问题，或者说提出这个课题。

二、课题研究的内容。       课题研究的内容，顾名思义，就是我们的课题要研究的是什么。比如我校黄姝老师的指导的课题“佛山新八景”，课题研究的内容就是：“以佛山新八景为重点，考察佛山历史文化沉淀的昨天、今天、明天，结合佛山经济发展的趋势，拟定开发具有新佛山、新八景、新气象的文化旅游的可行性报告及开发方案。”三、课题研究的目的和意义

课题研究的目的，应该叙述自己在这次研究中想要达到的境地或想要得到的结果。

四、课题研究的方法在“课题研究的方法”这一部分，应该提出本课题组关于解决本课题问题的门路或者说程序等。一般来说，研究性学习的课题研究方法有：实地调查考察法(通过组织学生到所研究的处所实地调查，从而得出结论的方法)、问卷调查法（根据本课题的情况和自己要了解的内容设置一些问题，以问卷的形式向相关人员调查的方法）、人物采访法（直接向有关人员采访，以掌握第一手材料的方法）、文献法（通过查阅各类资料、图表等,分析、比较得出结论）等等。在课题研究中，应该根据自己课题的实际情况提出相关的课题研究方法，不一定面面俱到，只要实用就行。五、课题研究的步骤课题研究的步骤，当然就是说本课题准备通过哪几步程序来达到研究的目的。所以在这一部分里应该着重思考的问题就是自己的课题大概准备分几步来完成。一般来说课题研究的基本步骤不外乎是以下几个方面：准备阶段、查阅资料阶段、实地考察阶段、问卷调查阶段、采访阶段、资料的分析整理阶段、对本课题的总结与反思阶段等。

六、课题参与人员及组织分工。这属于对本课题研究的管理范畴，但也不可忽视。因为管理不到位，学生不能明确自己的职责，有时就会偷懒或者互相推诿，有时就会做重复劳动。因此课题参与人员的组织分工是不可少的。最好是把所有的参与研究的学生分成几个小组，每个小组通过民主选举的方式推选出小组长，由小组长负责本小组的任务分派和落实。然后根据本课题的情况，把相关的研究任务分割成几大部分，一个小组负责一个部分。最后由小组长组织人员汇总和整理。

七、课题的经费估算一个课题要开展，必然需要一些经费来启动，所以最后还应该大概地估算一下本课题所需要 的资金是多少，比如搜集资料需要多少钱，实地调查的外出经费，问卷调查的印刷和分发的费用，课题组所要占用的场地费，有些课题还需要购买一些相关的材料，结题报告等资料的印刷费等等所谓“大军未动，粮草先行”，没有足够的资金作后盾，课题研究势必举步维艰，捉襟见肘，甚至于半途而废。因此，课题的经费也必须在开题之初就估算好，未雨绸缪，才能真正把本课题的研究做到最好。

学位论文是学生获得不同等级学位的一个必要条件， 但学位论文的撰写一定要通过开题报告这个关，如果开题报告不被通过，那么就不允许撰写学位论文，显然开题报告对于学位论文而言至关重要。学位论文的开题报告如何撰写？ 开题报告由哪几部分构成？各部分之间是什么关系？各部分的撰写有什么具体的要求？ 所有这些问题都需要在撰写开题报告之前弄明白。一、选题及目的撰写学位论文的开题报告首先要有选题。选题就是学生学位论文的研究题目。选题有几种来源，要么来自于个人的生活经验或专业经验，要么来自文献阅读，要么来自于老师的建议。选题还会涉及选题的大小、选题的范围。它们都是相对而言的， 这也视研究队伍的大小和研究能力强弱来确定。例如学有效性研究”，甚至再缩小为“小学数学几何课堂教学有效性研究”，由此可以看到选题由大到小的变化。选题意义可以理解为研究目的， 选择了一项研究到底要达到什么目的， 这是研究者首先需要明确的目标， 通常选题意义或研究目的可

从以下几个方面来看，第一是学术意义，第二是理论价值，第三是实践价值，第四是个体目的，第五是知识发展。任何一项

选题都可能从以上几个方面来设定其意义，但并不是每一个选题都要达到这些目的， 这要视选题大小、范围和类型而定。

在选题意义上，作为一种科学研究， 论文的意义在于填补知识的空白或探索新知识、找到一些现象的起因、描述一些现象

、解决一个实际问题或验证一个假设。

二、概念和理论框架从研究选题、研究问题、研究文献综述到研究内容和研究方法的

确定中可以明确学位论文开题报告的主要内容， 但一项研究是否具有独创性或原创性还取决于这项研究的理论框架或分析

框架、研究视角或范式。所以在学位论文的开题报告中还须提出研究的理论框架， 这个框架将决定学位论文的逻辑结构。

研究“概念框架和研究目的密切相连，而且研究目的与框架共同对研究问题的形成造成重要影响”[1]8。为什么研究需要概

念或理论框架呢？ 这是因为一个概念框架、模型或理论可以帮助提出一个科研问题或对某个问题做出解答。科学研究实质

上是为了发展或验证能解释自然界和社会生活的理论、假设、模型、猜想概念框架。研究问题和理论之间的联系是直截了当

的。一个研究问题可能需要多个理论，不同的理论可能对一个问题作出不同的解答，如“班级人数和学生成绩之间的关系是

什么” 这样一个研究问题可以用多种理论来回答。另外，观察什么与如何观察是由该问题或选题的一个核心概念来驱动的

。那么什么是概念？什么是概念框架？什么是理论？什么是理论框架？概念或理论从哪里来？如何在研究设计中构建概念或

理论框架？ 如何在研究设计中应用概念或理论框架？ 这些问题都是我们在研究中需要解决的问题。研究的理论框架其实还

与研究的假设联系在一起，也就是说，每一个开题报告都会有研究的假设，或者说，做研究首先要有假设，然后去找证据证

明这个假设是成立的。如一个研究生提出了一个假设，说一个人的数学成绩取决于他的语言能力， 语言能力强则数学成绩

就高，这就是一个假设的理论模型。三、研究问题一切研究都始于问题， 学位论文的开题报告是研究的开题报告，因此也

必须始于问题。年鉴学派大师费弗尔说得明确：“提出问题是所有史学研究的开端和终结，没有问题便没有史学。”[2]同

时， 提出问题比解决问题更重要，“因为解决问题可能只需要数学或实验技巧，而提出新问题、发现新可能性或以新视角

看待旧问题， 却需要具有创造性的想象力，这标志着科学的真正进步。”[3]52 由此可见在研究中问题的重要地位。什么

是“研究问题”？ 研究问题说明研究者想要知道什么，想要通过研究理解什么，因此研究问题一定是指向知识和理解。研

究问题与研究假设是有区别的，研究假设是研究者对这些问题的尝试性回答。问题的来源“多数人的写作或者缘于现实的思

考，或者缘于阅读的兴趣。其实，在大多数情况下，阅读会促进对现实的思考，对现实的思考常常会求助于阅读。”[4]“

通过专业或个人日常经验选择一个研究问题似乎比通过（老师）建议或文献的途径更加危险。但这种担心未必正确。以个人

经验指导你的研究有可能会更具价值。”[1]13 从这些话中我们可以看出，阅读、专业活动、生活经验、老师建议都可能成

为研究问题的来源。这里需要解释和说明的是，在中文中“问题”有多重意义，而英文中question、problem、issue 各具

有特定的意义所指。我们用三个动词就可以解释这三个词的意义了：“回答问题”、“解决问题”和“讨论问（议）题”。

在学术研究中可能为了“解决问题”而要提出需要回答的研究问题，所有的“解决”“回答”的问题都可以成为讨论的问题

。因此在研究中需要“回答问题”。通常我们会说，“伟大的科学研究工作常常出于解决某一急迫的实际问题。”[3]19三

个基本问题：是什么？ 为什么？如何?由于研究者的研究价值观不同， 对研究问题的认识也不同。马克斯威尔把研究问题

划分为三类，它们是一般化问题（generic questions）和具体化问题（particularistic questions）、工具主义者问题和

实在论者问题、变量问题和过程问题[1]53。也有方法研究学者认为，“大量的教育研究问题可以归纳为相互关联的三类形

式：描述性问题———正在发生什么？因果性问题———是否有系统性的作用？ 过程性或机制性问题———为什么会发生

或怎么发生的？ ”[3]93 我们把问题基本上分为三类，即本体论问题、价值论问题和方法论问题， 通俗地说， 在研究中

时刻要回答“是什么”、“为什么”和“如何、怎么办”的问题。问题的表述方式研究者应该以有助于实现实践目的的方式

提出研究问题， 而不应该把这些研究的目的隐藏在研究问题本身中。并且研究问题必须是通过研究能够得到解答的问题，

研究必须是真正可以实施的。“如果提出一个没有哪个研究能够回答的问题是没有价值的，无论是因为无法获得回答问题的

资料，还是得出的结论可能会有严重的效度威胁。”[1]51如果把研究问题划分为工具主义者问题和实在论者问题， 那么通

常会有如下说法： 提出研究问题时，要以研究对象所说或所报告的方式，或者以直接观察到的方式，而不是以信念、行为

或因果推论的方式提出。4.问题和选题的关系对什么问题的研究和回答才具有选题意义？ 研究问题应该通过研究者的研究

可以回答的问题，而且可以直接询问研究如何实现实践的目的。在论文开题报告中，首先要表述的是“问题的提出”，也就

是提出要解决的问题，提问的方式多种多样。德里达在谈到“本体论”问题时，认为本体论始于“这是什么”这种方式的提

问，但他反对逻各斯中心主义方法，但反对的策略则是“回溯到源头去”，他主张的追溯就是“提问（questioning）”，

“提问看上去只是疑问而无所肯定，其实，照海德格尔的说法，在提问中，所要问的问题的方向就已经确定了。这其中就有

着yes。”[5]因此在我们的论文开题报告中，提出问题本身就是一种肯定， 提问者只是对它进行论证而已。要很好地设计

研究问题， 因为它们会影响到方法的可行性和研究的效度或结果。研究问题是研究设计的中心，它决定着其他各个部分。

问题提出要有意义。“从偶然的想法到形成概念并具体确定一个值得探索的问题， 这一过程对科学研究是至关重要的。”

[3]515.研究问题与概念或理论之间的关系这两者之间的关系也很重要， 因为研究问题的提出是基于研究的概念或理论基础

上的。我们举个例子就可以明白，如“课堂教学的有效性研究”这个选题并没有能够反映出某一个重要概念或理论，虽然“

课堂教学”、“有效性”都可以作为概念来看待，但不足以表明其学术性或理论性； 如果我们把选题改为“课堂教学有效

性的心理学研究”， “心理学”的学科性就成为这个选题研究的概念来源或理论来源。四、研究方法通过对研究内容的建

构， 确定了研究的对象和方向， 但任何研究都需要利用一定的研究方法来完成。研究方法，即收集数据的方案和对数据的

测量和分析，应根据研究问题来选用，并应该能直接回答该问题，将问题和方法直接相联系，可以在调查方法、数据、假设

的互相作用基础上进行一系列逻辑推理，从而得出合理的结论。包括教育学在内的社会科学的研究方法，通常会有四种，如

历史研究法、内容分析法、个案研究法、统计和调查研究法[6]。研究问题和研究方法有什么关系呢？ 从逻辑上说， 研究

方法与研究问题应该是一致的，“你运用的方法一定要能够回答你的研究问题”[1]8。研究方法是回答研究问题的手段，而

不是研究问题的逻辑转换，研究方法的选择不仅依赖于研究问题， 而且取决于真实的研究情境， 还要考虑如何在这种情境

中最有效地获得研究所需要的资料， 也就是针对什么问题使用什么方法在逻辑上要求清楚地表达出来的，如对基本概念的

界定和梳理，用文献法，但文献综述中可能会使用文献统计法。研究问题与研究方法应该是结合在一起的，它们不是一种逻

辑结合， 如果研究方法不能为回答研究问题提供所需要的资料， 那么就需要改变研究问题，或者改变研究方法。“研究方

法必须适合研究问题，而且研究者必须有能力实施这个方法。”[3]59 因此研究者应该指出某种研究方法为什么能有效地研

究某个问题，对研究方法必须进行详细描述，包括测量的方法、数据收集的过程、对数据的分析等，必须能让其他人评论或

重复验证这项研究。此外，研究还需要指出研究方法的局限性。研究问题与研究目的、概念和理论框架、研究方法、研究结

论的逻辑关系如图1 所示。各学科研究都有一套指导科学研究的根本性的原则，这些原则是：①提出有意义并能通过实证来

研究的问题；②将研究与相关的理论相结合；③使用能对研究问题进行直接研究的方法；④进行有条理的、明确的逻辑推理

；⑤实施重复验证和研究推广；⑥发表研究结果，鼓励专业人士的审查与评论[1]49。五、研究文献综述在确定了选题和确

定了研究的问题之后， 必须要做的一件重要的、不可或缺的研究工作是文献综述。文献综述虽然是一种研究方法，但它是

一种最基础的研究方法， 是任何研究都必须要使用的一种研究方法。问题是文献种类有哪些？ 通常我们可能需要的文献有

教育学术专著、教育学术期刊论文、教育学术会议论文、教育政策文本、教育学术学位论文、教育学术研究手册、教育学术

工具书（百科全书、辞典等），但要注意不包括教材。有学者指出，“针对某个问题所作的相关的文献综述可能会发现这个

问题尚未被解答。当发现这个空白之后， 文献综述通过分析该问题和相关假想是如何被讨论的，以及发现过去所用的抽样

、选址和其他重要背景， 可以帮助提出各种不同的答案及研究的设计和执行方案。”[3]52 由此可见，在进行文献综述的

时候必须以问题为中心， 也就是要针对研究中所提出的问题进行综述， 这样可以避免罗列文献的简单做法。为什么要做文

献综述呢？ 它是学术研究的一项基本规范， 当然文献综述更重要的是为了知识传承和知识创新。在做文献综述时我们最需

要弄清楚的是知识谱系。借用福柯的“考古学”说法，文献综述可以理解为知识考古学， 它就是对知识形成的历史过程进

行梳理，这一过程不再被看成是确定无疑的，或是有明确的主体意义的规划在其中起决定作用。知识形成的过程被福柯处理

为知识相互诠释的过程，一个（或一种）知识的形成总是“通过另一个既是次要的又是重要的、既是隐蔽的又是基本的意义

的话语之明确意义重新整理。”[7]当然就一项研究而言， 文献综述的价值是多方面的， 其中一个重要价值就是为本研究

选题提供启示，也就是说，通过文献综述为本研究选题奠定了知识基础，从文献综述中找到了选题的重要依据，或许是新选

题新研究，或许是旧选题新研究，或许是旧选题补充研究……总之只有在文献综述的基础上才可能知道你的选题在所属研究

领域中的地位， 这是研究创新和研究进步的根本标志所在。因此文献综述是进入到学术研究的第一道门槛， 不做文献综述

是无法进入到学术殿堂的。通过以上的研究我们可以看到， 学位论文的开题报告需要有选题、问题、文献综述、内容、方

法、理论框架等内容， 而所有这些内容具有内在的逻辑一致性， 选题要具有意义必须通过问题的研究和解决来体现，而文

献综述是围绕着提出的问题来展开的，研究的内容是根据文献综述和研究问题来确定的，研究方法一定是从属于研究的问题

和研究内容的，而理论框架、分析视角是为了使方法使用的有效性得以展现。看来，研究问题与研究目的之间的关系应该清

晰， 应该利用有关研究对象的已有的知识以及相关的理论概念与研究模式来丰富研究问题， 应该用理论与知识丰富研究目

的， 选择什么样的相关理论和知识又取决于研究目的和研究问题。汤一介说：“照我的想法，‘哲学’ 应该是从思考某个

（或几个）‘哲学问题’ 出发，而形成的一套概念体系，并据概念之间的联系而形成若干‘哲学命题’，并在方法上有着

相当的自觉，进而进行理论上的分析与综合而形成的关于宇宙人生的哲学体系。”[8]哲学体系是这样形成的， 包括教育在

内的其他学科的理论体系又何尝不是如此形成的呢？开题报告或研究设计应是整个研究过程中不断进行的事情，而不仅仅是

一开始的事情，因为随着研究过程进展， 研究者会出现新的观念， 找出新的材料，……它是一个无限的过程，因此适时、

适宜地作出调整是很正常的事情。

森态美TPX光触媒TPX系列产品是日本森态美窑业技术研究中心研究开发的在可视光条件下具有高性能分解反应的专利产品。在早期的光触媒TiO2水溶液的实际应用中发现，水溶液中的TiO2在与有机材的结合中会产生氧化分解反应，在一周左右会破坏基材并产生脱落，失去光触媒技术的应用效果，给消费者造成损失。于是现在，日本产业综合技术研究所，研制出新一代的高性能的TiO2光触媒水溶液，在二氧化钛纳米粒子表面加工上不具有活性反应的磷灰石等陶瓷成分，作为日本光触媒的高科技含量的核心技术。制造出混合型的复合二氧化钛光触媒水溶液，可以直接喷植在有机基材的表面，喷植在建筑物外壁有机涂料表面，其耐酸性，耐风化，防裂变，防褪色，温度越高其氧化分解反应越强，并具有永久性效果。在保持建筑物价值防污自洁，美化城市环境，净化大气污染方面得到了广泛的应用。

据学术堂了解撰写本科毕业论文的开题报告，一定不要急于下笔，首先要理清思路。理清思路的过程就是你报告的一个大纲，建议开题报告的模板进行思考，并查找相关资料。1.我的研究方向是什么？我为什么要进行这样的研究？（选题依据）2.这个研究方向有什么特殊的背景？（课题来源）3.我的研究想要得出的结论是什么？能够给我们带来哪些实际的意义？（研究目的和研究意义）4.关于这个方向，国内和国外已经做过哪些研究？有哪些成果？（研究现状）5.我的研究与前人的研究相比，有哪些进步的地方？（创新性分析）6.要完成我的开题报告，我还应该知道哪些相关知识？完成哪些工作（研究内容）7.要完成我的开题报告，我应该掌握哪些技术？（研究方法）8.有哪些主客观因素对我的研究有利？（可行性分析）9.在这个过程中我有可能遇到的挫折有哪些？我应该怎样克服这些障碍呢？这个思路基本上是沿着研究步骤进行的，理清这些问题，你才有可能写出一篇比较符合要求的开题报告，而且不会卡顿。做好这些前提工作，就可以进入撰写阶段了：1 选题背景及研究意义 选题背景选题背景就是对选题起作用的历史情况或现实环境。选题背景就是要说明作者是根据什么、受什么启发而对该选题进行研究。最好简单说明一下预期研究成果的现实指导意义。 研究意义选题的研究意义就是阐述为什么要研究、研究它有什么价值。意义=价值，包括现实价值和理论价值。首先要突出说明的是选题的现实价值，每一个研究的目的都是为了指导现实生活，一定要讲清本选题的研究有什么实际作用、解决什么问题；其次再写课题的理论和学术价值。不要牵扯太远，可从题目的关键字说起，要写得具体一点，有针对性一点，不能漫无边际地空喊口号。比如“房地产开发项目成本管理研究”选题，不要去过多论述一般项目成本管理的必要性，而应该找出目前房地产项目开发过程中与成本管理密切相关的普遍问题，作为出发点论述解决这些问题的价值。2 国内外研究现状作为一个毕业生，你的能力水平和眼界是有一定局限性的，也可以说你现在的课题研究是“站在巨人的肩膀上”，所以国内外研究现状是肯定要提前了解的，这样才能更好的指导自己的选题。再者，毕业论文或者设计最根本的要求是要有创新性，因此，针对选题，必须广泛查阅国内外相关的前沿文献，了解他人在这些问题上所做的工作和别人在这一领域研究的基本情况。熟悉了别人在这方面的研究情况，才不会在别人已经研究很多、很成熟的情况下，重复别人走过的路，而会站在别人研究的基础上，从事更高层次、更有价值的东西去研究。在开题报告的撰写中，【研究现状】部分应该明确指出国内外文献已经提出的观点、结论、解决方法和阶段性研究成果。相关文字表达可以这样写：“谁—利用什么方法—在哪个问题上—取得了什么进展”以及“该工作有何优劣”。另外，叙述完国内外研究现状之后，要评述上述文献研究成果的不足，寻找有待进一步研究的问题，从而确定选题研究的平台（起点）、研究的特色或突破点，提出作者的学位论文准备论证的观点或解决方法。在引述他人的工作成果时，一定要注明引用的出处（参考文献）。只有被引用了的文献才能出现在后面的参考文献当中。3 研究方案及研究路径研究方案是在选题的重要性和必要性确定之后，对选题研究的工作计划，初步规定了选题研究的方法、内容和路径，对整个选题研究工作的顺利开展起着非常关键的作用。一个好的研究方案，可以避免无从下手或进行一段时间后不知道下一步该干什么的情况，保证整个选题研究工作有条不紊地进行。研究方案水平的高低，是一个选题质量与水平的重要反映。 研究方法研究方法的选择应该建立在他人研究同类问题所采用的思路、方法、工具上，要分析别人思路的优缺点，然后提出自己的主张。研究方法要可行、具体，不要出现“定性与定量相结合”、“理论和案例研究相结合”等没有任何内涵的表述。研究方法包括：访谈、观察、文献调研、调查、案例分析、经验总结、实验、数值分析（仿真）、理论推导、比较研究等。研究可以采用其中一种方法或多种方法结合，并且提倡使用综合的研究方法。 研究内容选题明确之后，要确定可行的研究内容。研究内容一是根据研究目标来确定；二是从现状研究、归因研究、应用（方法）研究或对策研究几方面来确定。现状研究是基础；归因研究是为了寻找解决问题的突破口；应用（方法）研究或对策研究是研究的重点。研究内容的确定具体就是拟定论文的结构，可以按章节写，而且在每一节模块下用简单的几句话说明该模块要做的主要工作。确定研究内容容易出现的问题有：拟定研究内容太难、太多，在一年内完成不现实、风险大；拟定内容太容易、太少，看不出工作量，达不到硕士学位论文的要求；内容安排就像是工作总结；体现工作的核心内容不多；研究内容安排内在逻辑不连贯。 研究路径研究路径可以用“研究路径图”来说明。该研究路径图反映了研究工作展开的逻辑顺序。可以把“研究内容”看成是论文工作的工作分解结构，而研究路径图就是论文工作的网络图。4 研究过程可能遇到的困难和问题，解决的初步设想困难和问题是指在研究内容中的哪些问题、研究方法的应用哪些方面是困难和问题之处，要针对他人很少研究、突破不大、对解决问题有价值的研究内容提出来的，尽量不要说“时间不充足”、“基础不扎实”等自身原因产生的“困难和问题”。比如：研究中所用的研究理论、研究方法作者是否掌握、能有效运用；研究中所需的材料、资料、数据是否能获得等。解决的初步设想就是准备采取什么方法、手段和措施解决研究过程可能遇到的困难和问题5 参考文献参考文献表是文中引用的有具体文字来源的文献集合。为了反映论文的科学依据和作者尊重他人研究成果的严肃态度以及向读者提供有关信息的出处，应列出参考文献表。参考文献表中列出的一般应限于作者直接阅读过的、最主要的、发表在正式出版物上的文献。切记例举太多无用的参考书目。小tips：撰写开题报告的时候一定要频繁与导师交流。绝大多数毕业生都是第一次写开题报告，缺乏这方面的经验，难免会需要多次修改。有的毕业生可能会想，导师都已经那么忙了，就不要去打扰导师了。要知道，导师最不怕的就是你问他，最怕的反而是你不懂也不问他，自己闷着头写完了，到最后修修改改的，岂不是更麻烦，所以，一定要及时沟通，这样，也能在较短的时间里加强自己的分析与撰写能力，少走弯路。

是你吗！！水平还不错.应该是用小绵羊PRO或者等离子PT跑出来的把..因为其他车很难跑这么快！！..这个水平 满高手了..我没试过.不过我个人也能跑08这样

按学校的模板写就行，重点是文献综述。和要写的纲目。

沈 阳 工 程 学 院毕业设计（论文）开题报告锐钛型纳米二氧化钛粉体制备方法系 部： 能源与动力工程系 专 业： 应用化学 学生姓名： 张雨 指导教师： 马姗姗 开题时间： 年 月 日 一、总体说明在开题报告中要求给出你对课题的理解，类似的研究在国内外的进展情况，你对系统设计的初步设想，主要需要解决的技术难题和解决思路，同时应给出课题的时间安排。二、开题报告内容1．毕业设计（论文）课题的目的、意义、国内外现状及发展趋势2．课题主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）3．完成课题的实验条件、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施4． 毕业设计（论文）实施计划(进度安排)5． 参考文献三、撰写要求1．报告字数不少于3000字2．报告内容一律用A4纸打印3. 上交时间为毕业设计第三周周末。一、毕业设计（论文）课题的意义、国内外现状及发展趋势(可加附页)1.意义纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型（Anatase）和金红石型（Rutile）。锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高，带蓝色色调，并且对紫外线的吸收能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高。在一定条件下，锐钛型二氧化钛可转化为金红石型二氧化钛。纳米TiO2还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、非迁移性，且完全可以与食品接触，所以被广泛应用于抗紫外线材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、制造工业、造纸工业、航天工业中、锂电池、光隔离器和光环行器中。纳米二氧化钛是具有屏蔽紫外线屏蔽功能和产生颜色效应的一种透明物质。由于它透明性和防紫外线功能的高度统一，似的它一经问世，便在防晒护肤、塑料薄膜制品。木器保护、透明耐用面漆、精细陶瓷等多方面获得了广泛应用。特别是在80年代末期，这种能产生诱人的“随角异色”效应的效应颜料被成功地用于豪华型高级轿车后面漆之后，引起了世界范围的普遍关注，发达国家如美、日、欧、等国对此研究工作十分活跃，相继投入了大量人力、物力，并定制了长远规划，在国际市场竞争激烈迄今，他们已取得许多令人惊异的成果，并已形成高技术纳米材料产业，生产了这种附加值极高的高功能精细无机材料，收到良好的经济效益和社会效益，纳米氧化物材料也正式为中国产业世界关注的热点。随着纳米材料研究的深入，纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注，这意味着纳米材料的研究已可以按照人们的意愿设计、组装、创造新的体系，更有目的地使该体系具有人们所希望的特性，技术上的飞跃，为纳米材料的应用进一步打开市场的大门，在广泛的领域形成了一大批高技术产品。如信息与通讯方面的磁性存储器、光学存储器、液晶显示、光学方面的功能性薄膜；电子方面的原件开发，能源方面的太阳能电源，热敏绝缘体，测量与控制技术方面的传感器；陶瓷方面的结构陶瓷，功能陶瓷以及其他方面的抗老化橡胶、功能油漆、光催化降解剂、保洁抗菌材料、超高磁能衡土水磁体等。又纳米材料集成度高的特点，在光信号的发射、放大、传输、路由等方面有应用前景，具有科学研究意义和应用价值。 2.国内外现状及发展趋势由于纳米TiO2在光隔离器和光环行器等方面具有广阔的应用前景，我国在光隔离器、光环行器和光准直器等方面也有一些进展。光隔离器单级的最小隔离度为30dB最大插入损耗为; 双级的最小隔离度为45dB最大插入损耗为。光环行器的插入损耗≤隔离度≥45dB。光准直器有P级和A级两种典型插入损耗为和回波损耗分别≥65dB和≥60dB。 2. 发展趋势 随着全光通信网络技术的发展对大端口数矩阵光开关的需求会逐渐增加。这种光开关目前在国外的研究也刚刚开始主要是采用光子集成技术的微电子机械开关(MEMS)和热光式开关。这需要光子集成器件、光交换技术以及光纤与波导耦合技术等各方面大力协同努力攻关。同时，在国外技术比较成熟、形成批量生产能力时可以考虑进行技术引进。纳米TiO2是一种新型的无机功能材料，其粒径在1～100nm之间，具有比表面积大、表面活性高、分散性好等特点，表现出独特的物理化学性质［1］。纳米TiO2最初的应用是在精细陶瓷、屏蔽紫外线、半导体材料、光催化材料［2］等方面，由于具有光催化活性高、稳定性好、对人体无毒、价格低廉等优点，其应用领域至今扩展至有机废水降解、重金属离子还原、空气净化、杀菌、防雾等诸多领域［3］。因此，通过控制材料合成条件，开发先进生产工艺，制得纯度高、粒径小、力度分布窄的纳米TiO2已成为当前相关交叉学科研究中最活跃的领域之一。目前，国内外纳米TiO2的合成工艺根据其反应物系的物理形态一般分为气相法、液相法和固相法等三类［4］。本文对目前全世界研究最多、应用最广的纳米TiO2制备技术进行了详细的分析和比较，并展望了该领域今后的发展方向，以期为相关的研究工作提供参考。1气相法气相法一般是通过加热等手段先将金属钛的卤化物、金属有机钛化合物等前体气化，使其在气相条件下发生物理或化学变化，然后在冷却过程中成核、生长，最后形成纳米TiO2。主要包括化学气相沉积法、物理气相沉积法和化学气相水解法。2液相法液相法是以可溶于水或有机溶剂的金属盐类为原料，使金属盐溶解后以离子或分子状态混合均匀，再选择一种合适的沉淀剂或采用蒸发、结晶、升华、水解等过程，将金属离子均匀沉淀或结晶出来，再经过脱水或热分解制得粉体。该法是目前国际上纳米TiO2颗粒制备领域最主要、研究最多的方法，具有原料价格低、来源广、易操作、设备简单等优点，这使得其在实验室研究中被广泛采用。液相法分为溶胶－凝胶法、胶溶法、沉淀法、水热合成法和微乳液法等。3固相法固相法是依靠机械力的作用对固体材料进行研磨粉碎，通过固相到固相的变化来制备TiO2粉体，具有工艺简单，成本低，产率高，可大批量生产等优点［19］，但早期存在难制得1μm以下的超细粉体，过程易引入杂质等缺点，限制了该法的发展。近年来随着机械工艺的改进，固相法在制备纳米材料领域逐渐引起了大家的关注。纵观国外纳米TiO2的生产，存在着以下特点：生产原料主要为四氯化钛、硫酸氧钛，生产方法主要有气相法和液相法，气相法主要有以四氯化钛为原料的氢氧火焰水解法，而液相法主要是以四氯化钛和硫酸氧钛为原料的化学沉淀法，且多数生产厂家为钛白粉生产厂，充分利用了原有氯化法和硫酸法生产装置的中间产物、生产技术、公用工程和生产管理方面的经验。总之，纳米TiO2因其具有的特殊的物理、化学性质及其广阔的应用前景，必将拥有巨大的市场需求。尽管在我国纳米TiO2的市场刚刚形成，但是随着纳米产品的普及以及人们消费观念的改变，以及纳米技术和对纳米TiO2产品应用的不断深入、市场的不断规范和发展，纳米TiO2必将迎来广阔的市场发展空间并带来巨大的社会和经济效益。二、课题预期目标及主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）（一）预期目标1、撰写毕业论文2、得到二氧化钛试验产品（二）主要工作该设计制备过程是将四氯化钛加入到盐酸溶液中，得到四氯化钛的盐酸溶液；然后将四氯化钛的盐酸溶液加入到碱性物质的水溶液中，控制体系的PH值为7-8，生成白色的氢氧化钛沉淀，过滤，清洗，得到沉淀产物氢氧化钛；再将其转化为有机盐，之后控制煅烧温度及时间得到锐钛型型纳米二氧化钛。本设计涉及溶液的配制与浓度标定、沉淀反应合成、过滤、洗涤、煅烧、分析、表征。训练学生应用化学基本理论进行化学分析、化学合成、化学实验的能力。主要研究内容包括：TiCl4溶液的配制与标定；碱性溶液的配制；沉淀反应合成；过滤、清洗、干燥、煅烧与分析表征。具备实验场所，购买相关药品和器皿；外协分析。（三）主要实验流程：1.步骤钛源（100ml/组）→加到盐酸溶液得到四氯化钛的盐酸溶液，其中四氯化钛为溶质，盐酸为溶剂，得到溶液的浓度为：1mol/L。（原理：四氯化钛遇到水会剧烈水解，加到盐酸溶液中是为了降低反应的剧烈程度，Ticl4+H2O↔Ti(OH)4+Hcl，加入盐酸反应逆向进行，从而减少四氯化钛的水解程度。）→加入碱性物质氨水水解生成氢氧化钛。（若不加碱性物质会使生物颗粒不均一，而且得到的颗粒非常细而无法结晶和过滤，加碱性物质相当于加成核剂，其反应原理： Ticl4+H2O↔Ti(OH)4+Hcl；Ti(OH)4↔Ti4++4OH-,若使Ti4+完全沉淀需要加OH-促进反应反向进行生成沉淀。其浓度可根据氢氧化钛的离子积Ksp=[ Ti4+][ OH-]4来计算，当使氢氧化钛完全沉淀时Ti4+浓度小于或等于10-5mol/dm-3,从而计算出需要加入OH-的浓度，可以确定加入氨水的量。）→洗涤和过滤（加三遍酒精和三遍纯净水交替洗涤。原因：生成Ti(OH)4的溶液中含有大量的cl-和NH4+，结晶后的氯化铵也易在水中溶解，用水和酒精能够清洗掉。）→用硝酸银滴定滤液，检测氯离子是否清洗干。2.实验具体条件（1）溶解四氯化钛所用的盐酸溶液的摩尔浓度为3mol/L。调节pH所用的碱性物质为氨水，氨水与钛的质量比初定为。过滤时先用酒精再用清水交替清洗三遍。煅烧：在600摄氏度下煅烧两个小时得到产品锐钛型型纳米为氧化钛。（2）仪器 100mL烧杯、500mL烧杯、滴管、玻璃棒、移液管、光催化反应器、500mL 容量瓶、25mL容量瓶、研钵、瓷坩埚、马弗炉、烘箱、天平、磁力搅拌器、离心机、722型分光光度计、紫外可见分光光度计、X射线衍射仪、透射电镜。（3）药品钛源（四氯化钛）、盐酸、氨水酒精、硝酸银、有机酸。3．本实验的侧重点是对所用钛源（四氯化钛）提纯后的纯度分析。由XRD来分析样品的晶型与颗粒大小；由光催化实验来确定所制备纳米二氧化钛的催化性能，从而确定出最为合适的制备方法。最后对该制备方法进行差热分析，并对所制备的样品进行透射电镜分析，从而可以深入理解该方法最为优良的原因三、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施1.有机酸的选取及其浓度的确定是比较关键的一项，在这里我初步将其定为甲酸，而对于浓度的选取还需在试验中进一步完善2、四氯化钛被氧化。在隔绝空气的条件下将四氯化钛加到盐酸溶液中，可以采用注射器抽取四氯化钛溶液加到盐酸中。3、四氯化钛与盐酸的混合液pH控制不合理。采用不同的碱性试剂来调节。如用氢氧化钠、氨水、碳酸钠或有机碱性试剂。4、得到的氢氧化钛沉淀量较少或得不到沉淀。从新调节pH值，或改变陈化条件观察得到白色沉淀量的变化。5、得到的氢氧化钛沉淀过滤非常困难。采用不同的碱性试剂，或与碱性试剂反应时的温度或者搅拌速度。6、得到锐钛型型二氧化钛粉体不符合产品规格要求。调节控制煅烧温度，和与碱反应的温度，或者增加清洗过滤沉淀的次数。四、进度安排第一周：阅读文献确定实验思路，列出所用器皿和药品明细。第二周：撰写开题报告，翻译英文资料（不少于3000字）。第三~五周：根据实验思路分析资料，进行初步试验，对实验溶液进行配置和标定。第六~十周：制备锐钛型型纳米二氧化钛，对制备工艺和影响因素进行研究和调整。第十一周：准备论文所需要的材料，撰写毕业论文。第十二周：答辩。五、参考文献（1） 钛乙醇盐合成以其水解制备微分的研究，功能材料。, , 278-281（2） 纳米二氧化钛的制备及其表征，纳米技术与精密工程。, (2005), 19-21（3） 溶胶凝胶法合成多孔二氧化钛粉体及光催化性能的研究，化工技术和开发，, (2011), 13-15（4） 液相水解法制备纳米二氧化钛粉体及其工艺研究，应用化工，, (2007), 1-3（5） 相转移法制备二氧化钛粉体的工艺研究，沈阳工程学院院报，, (2012), 362-364（6）张立德,牟季美. 纳米材料和纳米结构[M] . 北京:科学出版社,2001六、指导教师意见指导教师签名：年 月 日