开题报告内容：
一、实验背景
随着世界上的化石能源短缺和环境污染等问题日趋严重，可再生清洁能源如太阳能的利用与开发已经成为当前国际研究热点。自1972年，Fujishima和Honda教授报道利用二氧化钛电极在光照下分解水产生氢气和氧气了以后，全球的科学家在光催化方面的研究已经进行了三十多年，并取得了很大的进展。在众多利用太阳能的技术中，基于半导体材料的直接将太阳能转化为化学能的光催化技术，正受到人们越来越多的关注。
传统的半导体材料-TiO2具有化学性质稳定、对生物无毒性、不产生二次污染以及廉价等优点，是目前研究最为广泛的光催化剂之一。制备二氧化钛光催化剂的主要方法有溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法、浸渍法、微乳液法、气象水解法、超重力法等。目前本实验拟采用水热法制备二氧化钛，制备的原料多为钛酸四丁酯和钛酸异丙酯。但是，由于二氧化钛带隙较宽，只能利用太阳光谱中的紫外光部分，并且紫外光仅占4-5%，因此大大限制了其对太阳光的利用率。同时光生电子和空穴不能及时地迁移到二氧化钛表面，极易发生复合，导致非常低的量子效率。
针对上述问题，当前国内外的研究工作主要集中在以下两个方面：通过非金属、金属离子掺杂，贵金属沉积和半导体复合方法来拓展二氧化钛的光响应范围，提高其可见光利用率；同时促进二氧化钛光生电子-空穴对的分离，从而提高其量子效率。
自2004年碳量子点（Carbon Quantum Dots，缩写为CQDs）被发现以来，一系列简单、廉价和高效的合成路线相继被报道。传统荧光材料因其固有的高毒性、高成本，水类由碳、氧元素组成的纳米级荧光材料，而碳量子点（CQDs）具有低毒、环境友好等优点，同时由于荧光碳量子点（CQDs）尺寸小、溶解能力强、荧光强度高和激发波长可调等特性，使得其在光催化、离子检测、光学成像和生物活体成像等领域可以代替传统的量子点，具有潜在的研究应用价值。但是，单纯的碳量子点（CQDs）由于受到自身和各个方面的限制，需要寻求碳量子点与其他纳米材料的复合以提高其拓展和应用。
二、实验目的和意义
碳量子点和二氧化钛的吸收都主要存在于紫外光区，但经氨基修饰的碳量子点的吸收会增强并向可见光区移动，与二氧化钛复合后吸收谱可延伸至可见光区，有利于在催化降解过程中对可见光的利用。
本实验拟制备多种碳量子点-纳米二氧化钛复合材料，在多种碳量子点-纳米二氧化钛复合材料中，寻找出最优化的复合材料，有望对提高光催化剂对太阳能的利用利率作出贡献，在能源严重短缺和环境污染日益加剧的形势具有重要意义。
三、实验内容
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