基于石墨烯纳米光催化复合材料的制备与性能研究的任务书.docx

基于石墨烯纳米光催化复合材料的制备与性能研究的任务书
一、研究背景及意义
石墨烯是一种由碳原子组成的纳米级二维晶体材料，具有单原子厚度、高比表面积、良好的机械、电学、热学等性质。近年来，石墨烯纳米材料在光电催化领域取得了重要进展，利用石墨烯的光催化性能以及其与其他材料的复合，可以制备出一系列高效的光催化复合材料。与此同时，环境问题的日益严重，光催化技术逐渐成为解决环境污染的热门技术之一。
本研究通过制备石墨烯纳米光催化复合材料，并对其光催化性能进行研究，旨在探索一种高效的光催化复合材料，为环境污染治理提供一种新的途径，具有重要的科学意义。
二、研究目标
1.制备石墨烯纳米光催化复合材料；
2.研究复合材料结构特点和表面性质；
3.探究复合材料的光催化性能及相关机制；
4.评价该复合材料在污染物降解方面的潜力。
三、研究内容
1.石墨烯的制备
采用化学气相沉积法或化学剥离法制备石墨烯。
2.石墨烯纳米光催化复合材料的制备
以石墨烯为基础材料，采用溶剂法制备石墨烯复合材料。
3.表征材料结构和性质
采用扫描电子显微镜、透射电镜、X射线粉末衍射和X射线光电子能谱等技术对石墨烯复合材料的结构和表面性质进行分析。
4.研究复合材料的光催化性能
采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、光致发光光谱及光电化学测试等方法评价石墨烯复合材料的光催化性能，并对其光催化机制进行深入探究。
5.评价该复合材料在污染物降解方面的潜力
采用对映体比法等方法评估石墨烯复合材料在污染物降解方面的潜力。
四、研究计划
第一年：
1.石墨烯的制备；
2.制备石墨烯复合材料，初步测试光催化性能；
3.对材料进行表征，研究结构和表面性质；
4.阅读文献，深入探究光催化机制。
第二年：
1.优化制备工艺，进一步改善光催化性能；
2.评价石墨烯复合材料在污染物降解方面的潜力；
3.深入探究光催化机制。
第三年：
1.对前期工作进行总结，完成论文撰写；
2.开展相关学术交流活动，发表相关学术论文；
3.研究结论的推广应用。
五、研究预期结果
1.成功制备石墨烯纳米光催化复合材料；
2.研究复合材料的结构特点和表面性质；
3.揭示复合材料光催化机制；
4.评价该复合材料在污染物降解方面的潜力；
5.论文发表和学术交流。