多孔g-C3N4的制备与光催化性能研究开题报告

 2024-06-16 15:40:41

1. 本选题研究的目的及意义

近年来,随着工业化的快速发展,环境污染问题日益严峻,其中水污染问题尤为突出。

在各种水污染物中,有机污染物由于其具有毒性强、难降解等特点,对生态环境和人类健康构成了严重威胁。

因此,开发高效、环保的水污染治理技术迫在眉睫。

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2. 本选题国内外研究状况综述

近年来,多孔g-C3N4材料的制备及光催化性能研究已成为国内外研究热点,并取得了一系列重要进展。

1. 国内研究现状

国内学者在多孔g-C3N4的制备和应用方面开展了大量研究工作,取得了一系列重要成果。

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以廉价易得的g-C3N4为原料,采用一种简便、高效的化学方法制备多孔g-C3N4材料。

通过调控实验参数,如反应温度、反应时间、原料配比等,优化多孔g-C3N4材料的制备条件,并系统研究其形貌、结构、比表面积、孔径分布、光吸收性能等。

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4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究法,具体步骤如下:
1.材料制备:a.收集和预处理原料:将所选购的化学试剂进行必要的预处理,例如干燥、纯化等,以确保实验的准确性。

b.制备多孔g-C3N4:根据预先确定的实验方案,选择合适的制备方法,例如水热法、模板法、化学刻蚀法等,制备多孔g-C3N4材料。

c.材料后处理:对制备得到的材料进行洗涤、干燥、研磨等后处理,以去除杂质并获得所需形貌和尺寸的材料。

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5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.探索新的制备方法:本研究将尝试开发一种简便、高效、低成本的制备多孔g-C3N4的新方法,以克服现有方法存在的不足,例如操作复杂、成本高、环境污染等。


2.优化材料结构与性能:通过调控制备条件,例如反应温度、反应时间、原料配比等,优化多孔g-C3N4的结构参数,例如孔径大小、比表面积、结晶度等,以提高其光催化活性。


3.深入研究光催化反应机理:结合多种表征手段和理论计算,深入研究多孔g-C3N4的光催化反应机理,例如光生载流子的产生、分离、传输和参与反应的过程,为进一步提高其光催化效率提供理论指导。

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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

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

[1] 王国庆, 王心晨, 张青. g-C3N4光催化材料改性及应用研究进展[J]. 材料导报, 2020, 34(18): 16720-16732.

[2] 李丹, 郭玉鹏, 周亚平, 等. 多孔g-C3N4的制备及其光催化性能研究[J]. 功能材料, 2019, 50(6): 6059-6065.

[3] 张文华, 刘守新, 赵秀峰, 等. 多孔g-C3N4纳米材料的制备及其光催化降解染料性能[J]. 无机材料学报, 2018, 33(1): 81-87.

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