1. 研究目的与意义（文献综述）

微纳米发动机是一种能够对外界某种刺激产生特定运动行为的微纳米器件^[1]。在药物运输、生物传感、细胞分离、微手术和环境治理^[2]等方面有着很多引人注目的应用前景。它们由若干微纳米尺寸的成分组成，并且每个成分都能通过一定形式的能量的输入表现一定的生物或化学功能。正是由于他们代表着化学、生物化学、材料科学和纳米科技协同作用的集成系统，所以提供了史无前例的应用的潜力^[3]。在过去十几年里，人们对微纳米发动机的研究兴趣在持续增长，微纳米发动机的发展与应用是当今纳米研究领域最急需解决的问题之一^[4]。

人们对微纳米发动机的研究目前集中于以下两个方面：（1）个体发动机的制备与驱动，比如wang^[5]等人采用3d打印技术制备了不同形状的鱼形微米双面神马达，官建国^[6]等人制备的各向同性tio₂微米马达等；（2）单种微纳米马达的自组装以及与惰性货物的组装，比如mou^[7]等制备了由mnfe₂o₄@oa纳米粒子自组装而成的罐状马达，其表面暴露的油酸分子的长碳链与油滴间的疏水相互作用，可在水环境中实现移除油滴、清理油污的功能。随着人们对单种发动机研究的深入，逐渐认识到了单种发动机在可执行动作和功能上的局限性。此外，单种发动机通常靠外场（比如光源^[8]、磁场^[9]、电场^[10]）驱动，导致其能量转换效率低且寿命短，再加上外场的施加范围有限，严重制约微纳米发动机的实际应用^[11]。而通过研究不同种微纳米发动机之间的相互作用，能够为微纳米发动机的行为与功能提供更多的可能性，使人们对如何利用微纳米发动机去执行任务有着更为广阔的思考空间。

二氧化钛和氧化锌都是半导体，能在一定条件下与过氧化氢发生光催化反应。二氧化钛一般有两种晶相，锐钛矿型二氧化钛是间接带隙半导体，能带宽度为3.21ev^[12]，有着优越的光催化反应性能。氧化锌是直接带隙半导体，能带宽度为3.37ev^[13]。氧化锌的微观形貌多样，比如球形、晶花状、棒状等^[14]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：通过钛酸四丁酯在乙醇中的水解反应制备平均粒径为1.2um的球形二氧化钛粒子^[15]；水热法制备棒状氧化锌粒子。

材料表征：对球形二氧化钛粒子和棒状氧化锌粒子进行结构表征和电化学性能测试，通过xrd、sem、xps、红外等表征手段对其形貌结构及元素构成进行了分析，并采用ph计、ξ电位测试仪等测试技术对其在溶液中的基本性质进行了测定。

3. 研究计划与安排

第1－4周：查阅相关文献资料，翻译英文文献；整理资料，在任务书的基础上，设计研究方案，确定切实可行的实验技术路线，了解相关的结构和性能的测试方法；撰写开题报告，开题答辩。

第5－8周：二氧化钛微米球和棒状氧化锌粒子的制备和表征。

第9—12周：探究二氧化钛马达与氧化锌马达相互作用的机理。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] sanchez s, l soler,and j katuri, chemically powered micro- and nanomotors[j]. angew chem int edengl, 2015. 54(5): p. 1414-44.

[2] soler l. and ssanchez, catalytic nanomotors for environmental monitoring and waterremediation[j]. nanoscale, 2014. 6(13): p. 7175-82.

[3] guix m, c. c. mayorga-martinez, and a. merkoci, nano/micromotorsin (bio)chemical science applications[j]. chem rev, 2014. 114(12): p. 6285-322.