四磺酸铁酞菁催化材料的制备及其光降解染料废水的研究的任务书.docx

四磺酸铁酞菁催化材料的制备及其光降解染料废水的研究的任务书
任务书
1.研究背景
随着现代化的不断发展，工业和生产活动的日益增加，工业废水、农业废水、城市污水、医疗废水等各种废水的排放量也在不断增加，这些废水大量的排放会对环境造成很大的污染，严重影响人类的生存和健康。固体废弃物除了大量产生之外，还对土壤和空气健康造成严重影响，因此需要在材料科学和化学领域开展深入的研究。
其中，废水处理技术是解决废水污染的重要手段之一。目前，常见的废水处理技术有物理法、生物法、化学法等，其中，化学方法得到了广泛的应用。光催化技术作为一种高效、环保的废水处理技术，已经成为废水处理的研究热点之一。
在光催化技术中，铁酞菁光催化剂在水中的稳定性和高效催化作用已经得到了广泛关注。其中，四磺酸铁酞菁是一种常见的铁酞菁类光催化剂，具有良好的光催化活性和环境适应性，可以用于废水中有机污染物的光催化降解。
2.研究目的
本研究的目的是制备四磺酸铁酞菁催化材料，并使用该催化剂对废水中的有机污染物进行光催化降解，通过实验研究，探索其光催化降解机理，并为环境修复提供参考。
3.研究内容
(1)制备四磺酸铁酞菁催化材料的方法和步骤。
(2)对四磺酸铁酞菁催化剂的物理性质进行表征：通过红外光谱、热重分析、X射线衍射等多种表征手段对其表面形貌、晶体结构、热稳定性等进行分析。
(3)对四磺酸铁酞菁催化剂的光催化活性进行研究：分析不同反应条件下对亚甲基蓝、罗丹明B等有机污染物的光催化降解效果，考察pH值、催化剂用量、反应时间等因素的影响。
(4)光催化降解有机污染物的机理研究：通过电化学分析、红外光谱分析、荧光分析等手段分析光催化降解机理。
4.研究意义
本研究的主要意义在于：
(1)探索四磺酸铁酞菁催化材料在染料类有机污染物降解中的应用。
(2)研究光催化降解机理，对于解决废水污染问题具有重要意义。
(3)提升现有废水处理技术水平，为环保事业做出贡献。
5.研究计划
(1)文献查阅和理论学习：2021年9月-2021年11月。
(2)制备四磺酸铁酞菁催化材料：2021年11月-2022年1月。
(3)对四磺酸铁酞菁催化剂的物理性质进行表征：2022年1月-2022年2月。
(4)对四磺酸铁酞菁催化剂的光催化活性进行研究：2022年2月-2022年4月。
(5)光催化降解有机污染物的机理研究：2022年4月-2022年6月。
(6)撰写论文：2022年7月-2022年8月。
6.参考文献
[1]TaoL,ZhangW,WangB,ZhuH.PreparationandcharacterizationofFe-TiO2catalystswithdifferentironspeciesforthedegradationofpolycyclicaromatichydrocarbons.ChemicalEngineeringJournal,2020,400:125981.
[2]YangBX,QuZG.PreparationofmesoporousMOF-containingheterogeneouscatalystsandtheirapplicationforthecatalyticdegradationofdyewastewater.JournalofHazardousMaterials,2021,401:123276.
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[4]WangX,LiC,ZhangJ,etal.Interfacialtransitionsandmorphologyregenerationofdefect-engineeredNH2-MIL-53(Al)forefficientphotocatalyticorganicpollutantsdegradation.ChemicalEngineeringJournal,2021,410:128300.
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