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g--C3N4基Z型光催化剂的制备及其光催化产氢性能的研究的开题报告
题目：g-C3N4基Z型光催化剂的制备及其光催化产氢性能的研究
一、研究背景及意义
近年来，光催化水分解技术成为一种绿色、可持续、节能的水解技术，能够将太阳能转化为化学能。因此，在寻找一种高效、环保、廉价的光催化剂，制备光催化剂并研究其催化性能已成为研究热点。g-C3N4作为新型无机、半导体、石墨样光催化材料，具有良好的光电化学性能、低成本和高光催化稳定性等特性，逐渐成为研究的热点。随着科技的不断发展，人们对g-C3N4光催化机制和性能的研究也越来越深入，但仍然存在着一些问题。
本项目旨在通过对g-C3N4基Z型光催化剂制备及其光催化产氢性能的研究，深入探讨g-C3N4光催化机制和性能，为其在水催化分解领域的应用提供理论依据。
二、研究方法及内容
本项目主要分为两个部分：制备g-C3N4基Z型光催化剂和研究其光催化产氢性能。
1.制备g-C3N4基Z型光催化剂
（1）实验材料准备
g-C3N4样品：选择三聚氰胺为原料，并通过热处理制备出g-C3N4样品。
硫酸铵（NH4)2SO4：作为模板剂，促进g-C3N4样品形成“大孔”结构。
（2）实验步骤
①将NH4)2SO4溶解在g-C3N4样品中，通过旋转蒸发的方法将其使用的溶剂乙醇蒸发掉。
②将样品置于炉子中，进行高温热处理，得到g-C3N4基Z型光催化剂。
2.研究g-C3N4基Z型光催化剂的光催化产氢性能
（1）实验装置
光催化实验系统：由气体系统、反应系统、光源系统、控制系统组成。
（2）实验步骤
a、样品制备及浸泡
①将g-C3N4基Z型光催化剂分别置于甲醇中进行浸泡处理，使其吸附甲醇分子。
②将样品取出，于室温下干燥备用。
b、反应条件设定
①准备20mL水溶液，将其加入至反应系统中。
②将浸泡好的样品加入反应系统中。
③调节反应系统温度为25℃，将反应系统置于光源下进行光照。
c、氢气检测
①将H2Det氢气检测仪接入反应系统，并记录氢气产生情况。
②记录产氢时的反应时间和转化率等相关数据。
三、预期目标及意义
本项目通过制备g-C3N4基Z型光催化剂，研究其光催化产氢性能，探讨其光催化机制，实现以下预期目标：
1.成功制备出具有“大孔”结构的g-C3N4基Z型光催化剂。
2.利用实验装置，研究研制的g-C3N4基Z型光催化剂光催化产氢性能，对比不同条件下的产氢转化率等数据。
3.深入探讨g-C3N4光催化机制及相关性质，建立与之相应的理论模型。
4.通过以上研究，对未来g-C3N4在水催化分解领域的应用提供理论依据，并为其在可持续发展领域做出更大的贡献。