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石墨相氮化碳纳米片的制备及其光催化性能的研究的开题报告
题目：石墨相氮化碳纳米片的制备及其光催化性能的研究
一、研究背景
随着全球环境问题的不断加剧，寻找一种可持续发展的绿色环保技术显得尤为重要。其中，光催化技术作为一种新型污染物治理技术，因其无二次污染、可重复使用、对环境友好等特点备受关注。石墨相氮化碳（g-C3N4）作为重要的光催化材料，因其具有良好的化学稳定性、热稳定性、光稳定性等特点，被广泛应用于光催化降解有机污染物、水分解制氢等领域。
然而，g-C3N4的光催化效率与其电子传输性能密切相关，而g-C3N4的电子传输路径受到其结构的限制，从而导致其光催化性能不尽如人意。石墨相氮化碳纳米片作为g-C3N4的一种新形态，具有高比表面积和低维特性，可以增强其光电转换效率，提高其光催化效率。
因此，本研究将着重研究石墨相氮化碳纳米片的制备方法及其对有机污染物光催化降解的效果，为石墨相氮化碳的应用提供一定的参考和借鉴。
二、研究内容及方案
1.石墨相氮化碳纳米片的制备
本实验采用改进后的水解法制备石墨相氮化碳纳米片。首先将三氯脲与硫酸混合，摇晃混合10min，生成加氢氺醇，再加入异丙醇，侵入有机膜，多次水洗后还原焙烧即可得到纯度较高的石墨相氮化碳纳米片。
2.石墨相氮化碳纳米片的表征
采用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-visDRS）等技术对合成的石墨相氮化碳纳米片进行结构表征。
3.纳米片对有机污染物的降解效果评估
采用罗丹明B作为模型污染物，考察不同反应条件下，石墨相氮化碳纳米片对污染物的降解能力。在考察光源、照射时间、还原剂等反应条件下，研究纳米片的催化降解效率。
三、研究意义
本研究的主要意义在于：
1.通过改进水解法制备出了纯度较高的石墨相氮化碳纳米片，扩展了其应用范围。
2.通过评估纳米片对有机污染物的降解效果，验证了石墨相氮化碳纳米片在光催化方面的应用前景。
3.研究成果可以为相关领域的研究提供重要参考和借鉴，推动光催化技术的发展和应用。
四、研究计划安排
初步计划为两个月左右，具体安排如下：
1.第一周：文献调研、研究背景和问题确定。
2.第二周：制备石墨相氮化碳纳米片及表征。
3.第三周：研究光催化降解污染物的基本条件和方法。
4.第四至六周：评估纳米片对有机污染物降解效果，研究其催化降解效率。
5.第七至八周：总结研究结果，撰写实验报告并进行总结和展望。
五、参考文献
1.Liu,W.,Zhang,Y.,Yan,L.,Zhao,S.,&Wang,S.(2019).Graphiticcarbonnitridenanosheet-baseddrugdeliverysystemforcancertherapy:photodynamictherapycombinedwithchemotherapy.ACSappliedmaterials&interfaces,11(10),9699-9707.
2.Zhou,G.,Bai,H.,&Zhang,S.(2020).In-situpreparationofmagneticFe3O4@g-C3N4compositeforefficienttreatmentofCr(VI)andtetracyclineantibioticsundervisiblelight.ScienceoftheTotalEnvironment,743,140672.
3.Xue,J.,Yin,G.,Zhao,W.,&Huang,X.(2021).Activelytunedandstabilizedmethylenebluespreadongraphiticcarbonnitridephoto-electrodeforphotocatalyticdegradationofpollutants.JournalofHazardousMaterials,404,124107.