石墨相氮化碳复合光催化剂制备及其催化降解染料废水研究的任务书.docx

石墨相氮化碳复合光催化剂制备及其催化降解染料废水研究的任务书
任务书：
一、研究背景和意义
随着我国经济的快速发展和人民对生态环境的关注逐渐加强，水污染问题已日益突出，处理水污染已成为亟待解决的问题。其中，染料废水的处理对于环境保护和资源利用尤其重要。近年来，光催化技术凭借着卓越的降解效果和经济性逐渐受到人们的关注。其中，石墨相氮化碳复合光催化剂（g-C3N4）被认为是一种具有潜力的催化剂，其在光催化降解废水方面具有广泛的应用前景。
然而，当前的石墨相氮化碳复合光催化剂还存在着一些问题，如光催化活性不高、稳定性差等。因此，研究制备一种具有高效降解效果和稳定性的石墨相氮化碳复合光催化剂，对于解决水污染问题具有重要的意义。
二、研究内容和目标
1.石墨相氮化碳复合光催化剂制备技术的研究
本课题将通过不同的合成方法研究制备石墨相氮化碳复合光催化剂，优化催化剂的制备工艺，探究对于催化剂性能的影响因素。
2.石墨相氮化碳复合光催化剂在染料废水处理中的应用
将制备成功的石墨相氮化碳复合光催化剂应用于染料废水的处理中，考察催化剂降解染料废水的效果及其影响因素，并对催化降解机理进行探索。
3.石墨相氮化碳复合光催化剂的稳定性研究
考察催化剂的稳定性以及其稳定性与降解效果之间的关系，探究催化剂稳定性的影响因素，为制备具有稳定性的催化剂提供参考。
4.论文撰写
根据研究结果，撰写符合学术规范的本科毕业论文。
综上，本课题的目标是通过制备一种具有高效降解效果和稳定性的石墨相氮化碳复合光催化剂，提高染料废水的处理效果，为水污染治理提供技术支持。
三、研究方法
1.石墨相氮化碳复合光催化剂制备方法的研究
本研究将采用模板法制备石墨相氮化碳材料，并利用溶胶-凝胶法、浸渍法、共混法等制备石墨相氮化碳复合光催化剂，探究不同方法的制备工艺、影响因素等。
2.实验设计
设置不同条件下的实验，考察对制备催化剂性能的影响，如反应温度、催化剂组成、固液比等因素，寻找最佳的制备工艺。
3.催化降解实验
采用紫外-可见光谱分析和高性能液相色谱技术分析催化降解染料废水的效果，考察制备的催化剂降解染料废水的活性和稳定性。
4.稳定性实验
考察催化剂的稳定性，通过分析反应后催化剂的形貌、结构及性质等参数，揭示其稳定性的影响因素。
四、计划进度和预期成果
1.制备石墨相氮化碳复合光催化剂所需的试剂、仪器设备等的采购和拟定实验方案：2周。
2.进行石墨相氮化碳复合光催化剂的制备实验及对试验结果进行初步分析：14周。
3.进行催化降解实验及对试验结果进行分析：4周。
4.进行稳定性实验及对试验结果进行分析：4周。
5.论文的撰写及答辩：6周。
预期成果：
优化石墨相氮化碳复合光催化剂的制备工艺，制备出具有高效活性和稳定性的催化剂。探索其在染料废水处理中的应用，并对其催化降解机理进行探究。最终，撰写出符合学术规范的高质量毕业论文。