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多孔g-C3N4的制备与光催化性能研究任务书

 2020-04-28 08:04  

1. 毕业设计(论文)主要内容:

非金属半导体石墨型氮化碳(g-C3N4)具有类似石墨的层状结构,所含的氮具有孤电子对以及电子离域作用使其具有独特的电子结构,带隙宽度(2.7 eV)适中,可以吸收利用可见光,热稳定性和化学稳定性良好,并且无毒、来源丰富,使 g-C3N4成为目前半导体材料研究领域的热点。

在g-C3N4材料的应用过程中,主要面临的挑战有:电子-空穴复合太快、量子效率低、比表面积不够大、可见光响应范围较窄等,很大程度上限制了它的实际应用效果。因此,国内外的研究人员们针对这些问题提出了多种改进方法。其中,通过调控催化剂的微观形貌,如单层化、孔状结构设计实现纳米化改性,可以改善上述不足。本课题通过模板法制备具有多孔结构的g-C3N4,提升材料的比表面积,增加电子的捕捉位点,减缓电子-空穴对的复合,进而提升其光催化性能。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

主要任务:

1.文献调研,了解g-c3n4作为光催化材料在国内外相关研究概况和发展趋势;

2.以sio2纳米球为硬模板合成多孔g-c3n4

3.对所得材料进行物相和结构表征,获得制备工艺参数和结构参数;

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1—3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译;整理资料,在任务书的基础上,明确研究内容,设计研究方案,确定实验技术路线,了解研究所需原料、仪器和设备,了解相关的结构和性能的测试方法;并完成开题报告;

第4—9周:按照研究方案,完成多孔g-c3n4的制备与结构表征;

第9—11周:优化制备工艺,获得结构优良的光催化材料,测试材料的光催化性能;

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4. 主要参考文献

[1]. cao s, low j, yu j, et al. polymeric photocatalysts based on graphitic carbon nitride.[j]. advanced materials, 2015, 27(13):2150-2176.

[2]. fukasawa y, takanabe k, shimojima a, et al. synthesis of ordered porous graphitic-c3n4 and regularly arranged ta3n5 nanoparticles by using self-assembled silica nanospheres as a primary template[j]. chemistry – an asian journal, 2011, 6(1):103–109.

[3]. 吴思展. 类石墨氮化碳(g-c3n4)的合成、加工处理、修饰及其光催化性能的研究[d]. 华南理工大学, 2014.

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