聚合氮化碳的微结构调控及光催化性能研究的任务书.docx

聚合氮化碳的微结构调控及光催化性能研究的任务书
任务书
项目名称：聚合氮化碳的微结构调控及光催化性能研究
研究背景：
以太阳光为源的光催化技术在环境治理、能源利用等领域具有重要的应用价值。聚合氮化碳作为一种新型的光催化剂，具有高稳定性、光吸收活性强等优点，在此领域具有广泛的应用前景。但由于其复杂的合成过程和微观结构特征不明确，目前还存在许多问题需要解决。因此，对聚合氮化碳的微结构进行调控以及研究其光催化性能，具有重大的理论和实践意义。
研究内容：
1.聚合氮化碳的合成技术研究：综合利用固相法、溶剂热法、水热法等方法，在控制反应条件的基础上，研究不同合成方法对聚合氮化碳微结构的影响，并确定最优合成工艺。
2.聚合氮化碳微结构调控研究：通过外部条件调控制备各向异性的聚合氮化碳微结构，包括多孔型、纳米线/针型、纳米片型等，在此基础上，研究微结构对光催化性能的影响机制。
3.聚合氮化碳光催化性能研究：利用先进的表征测试手段，研究不同微结构的聚合氮化碳光催化性能，包括光吸收性能、光致电子转移性能、光生电荷分离性能等，揭示微结构特征对光催化性能的影响机制。
4.实际应用研究：将优选出的聚合氮化碳作为光催化剂，在染料降解、水污染治理、人工光合成等方面进行实际应用研究，验证其实际环境应用效果及其应用前景。
研究方法：
本项目采用固相法、溶剂热法、水热法等方法合成聚合氮化碳，利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱、紫外可见吸收光谱、荧光光谱等先进表征手段对微结构进行表征，利用电化学工作站、光电子能谱等技术对光催化性能进行评估。
预期成果：
1.针对聚合氮化碳的不同合成方法，确定最优合成工艺。
2.实现聚合氮化碳微结构的多向调控，并揭示其微结构与光催化性能之间的规律。
3.验证不同微结构的聚合氮化碳对染料降解、水污染治理、人工光合成等方面的实际应用效果。
4.产生多篇高质量的学术论文及国际会议发表。
研究团队：
本项目团队由主持人、学术骨干和博士研究生组成，主持人为本领域的知名专家，掌握聚合氮化碳的合成及应用领域的最新技术研究成果。学术骨干优秀，工作认真负责，具有丰富的实验经验和科研能力。博士研究生学历背景良好，热爱科研，富有激情，具备创新能力和团队协作能力。团队成员之间研究合作默契，热爱学术。
预算安排：
本项目预计总经费为1000万元，其中包括：人员费用、实验耗材及设备采购费用、差旅费用等。项目越能高效、优质地完成经费越省，剩余经费将予以结余。
计划进度：
本项目预计立项后3年内完成任务，具体进度如下：
第1年：完成聚合氮化碳的合成工艺研究和微结构调控研究，初步掌握微结构对光催化性能的影响规律。
第2年：深入研究微结构对光催化性能的影响机制，优选出优质聚合氮化碳样品，开展光催化性能测试和实际应用研究。
第3年：完成光催化性能测试和实际应用研究，撰写高质量论文和发表在国际期刊，为后续研究提供重要参考。
参考文献：
1.S.Indira,K.R.Deshmukh,K.D.Pasade,C.S.Satheesh,andN.M.Gupta,“FacilesynthesisofC3N4/graphiticcarbonnitridenanorodsforenhancedvisiblelightinducedphotocatalysis,”CrystEngComm,vol.20,pp.1303-1313,2018.
2.M.Zhang,Z.Wei,L.Li,Y.Li,M.Dong,andJ.Li,“Synthesisofpolymericcodopedcarbonnitridewithenhancedphotocatalyticactivityundervisiblelight,”Catal.Sci.Technol.,vol.8,pp.394-401,2018.
3.Y.Ma,X.Wang,X.Ge,Y.Gao,H.Li,L.Li,andY.Lu,“Polymericcarbonnitridewithenhancedphotocatalyticactivityfororganicpollutantdegradationundervisiblelightirradiation,”Appl.Catal.B-Environ.,vol.183,pp.144-155,2016.