1. 本选题研究的目的及意义
近年来,光催化技术作为一种利用太阳能进行环境remediation和能源生产的绿色可持续技术,受到了广泛关注。
其中,石墨相氮化碳(g-C3N4)因其独特的电子结构、优异的化学稳定性、可见光响应能力以及低成本等优势,成为光催化领域的研究热点。
然而,纯g-C3N4光催化效率受限于光生载流子复合率高和可见光吸收范围窄等因素。
2. 本选题国内外研究状况综述
g-C3N4光催化材料的研究近年来取得了显著进展,晶态/非晶态界面调控作为一种提升材料性能的有效策略,受到了国内外学者的广泛关注。
1. 国内研究现状
近年来,国内学者在晶态/非晶态g-C3N4界面调控方面取得了一系列重要成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将采用多种方法构建晶态/非晶态g-C3N4界面,并对其进行系统的表征和性能测试,以探究界面结构对g-C3N4光催化性能的影响规律,并揭示其作用机制。
1. 主要内容
1.采用热处理法、模板法、化学刻蚀法等方法构建晶态/非晶态g-C3N4界面。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法,具体步骤如下:
1.文献调研:查阅国内外相关文献,了解晶态/非晶态g-C3N4界面调控的最新研究进展、合成方法、表征手段和光催化应用等方面的知识,为本研究提供理论基础和实验指导。
2.材料制备:采用热处理法、模板法、化学刻蚀法等方法制备不同晶态/非晶态比例的g-C3N4材料,并通过控制实验条件,优化材料的制备工艺,以获得具有良好形貌和结构的样品。
3.材料表征:利用XRD、TEM、SEM、AFM、XPS等手段对制备的g-C3N4材料进行系统的表征,分析其晶体结构、形貌、元素组成、化学状态等信息,以确定晶态/非晶态界面的形成和结构特征。
5. 研究的创新点
1.系统研究不同构建方法对晶态/非晶态g-C3N4界面结构的影响,并探索构建高质量界面的有效途径。
2.深入研究晶态/非晶态g-C3N4界面结构对光吸收、光生载流子分离和传输以及光催化反应动力学的影响,揭示界面调控提升光催化性能的机制。
3.探索晶态/非晶态g-C3N4界面调控在不同光催化反应中的应用,为设计高效g-C3N4光催化剂提供新的思路和方法。
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
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 刘颖,王亮,张高科,等.非晶态TiO2改性g-C3N4光催化降解四环素性能研究[J].环境工程学报,2022,16(09):3831-3840.
[2] 赵爽,李亚峰,胡丽娜,等.异质结光催化剂g-C3N4/TiO2的研究进展[J].化学进展,2022,34(01):189-204.
[3] 陈志伟,徐彩霞,韩世龙.基于g-C3N4的异质结光催化剂研究进展[J].影像科学与光化学,2021,39(03):399-416.
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