石墨烯钨酸铋复合光催化剂的制备及降解甲醛的研究的任务书.docx

石墨烯钨酸铋复合光催化剂的制备及降解甲醛的研究的任务书
一、研究背景和意义：
石墨烯具有优异的热、电、机械和光学性能，是一种新型的二维材料。钨酸铋是一种光催化材料，具有较高的光催化活性和稳定性，被广泛应用于环境治理和能源领域。石墨烯和钨酸铋的结合可以充分发挥二者的优势，形成复合光催化材料，为污染物的降解提供了新方法。甲醛是一种有毒有害的挥发性有机物，会对人体健康和环境造成危害，因此降解甲醛具有重要的实际意义。
本课题将以石墨烯和钨酸铋为主要原料，制备复合光催化剂；同时研究该材料的结构和性能，并在实验室中模拟室内污染环境，评估其降解甲醛的效果。该研究对于提高新型复合光催化剂的性能、开发更多的面向实际应用的环境治理材料具有重要的意义。
二、研究内容：
1.以石墨烯和钨酸铋为原料，制备石墨烯钨酸铋复合光催化剂，并进行表征。
2.通过XRD、SEM、TEM、EDS等手段对复合光催化剂的结构和形貌进行分析，研究不同制备条件对复合光催化剂性能的影响。
3.建立甲醛降解实验室模拟环境，对复合光催化剂的降解甲醛效果进行评估。
4.研究不同条件下复合光催化剂的降解甲醛效果，分析影响其催化性能的因素。
5.研究复合光催化剂的光催化机制，探究复合光催化剂的优越性能来源。
三、研究方法和步骤：
1.石墨烯钨酸铋复合光催化剂的制备：以石墨烯和钨酸铋为原料，采用水热法、共沉淀法、溶胶凝胶法等方法制备复合光催化剂。
2.光催化剂表征：采用XRD、SEM、TEM、EDS等分析手段对复合光催化剂的结构和形貌进行表征、测定光催化剂的比表面积、孔径分布、吸附性能等。
3.建立甲醛降解实验室模拟环境：利用甲醛校准气体进行浓度调整，控制温度、湿度等环境因素，建立模拟实验室环境。
4.研究光催化剂的降解甲醛效果：将制备好的复合光催化剂添加到甲醛污染模拟环境中，对不同条件下催化剂的降解甲醛效果进行测试、分析；同时研究不同制备条件对光催化剂的降解甲醛效果的影响。
5.光催化机制研究：通过时间分辨荧光光谱、电化学测试等手段研究光催化剂的光催化机制，探究优越性能的来源。
四、研究内容和进度：
1.石墨烯钨酸铋复合光催化剂的制备及表征：2个月（第1-2个月）
2.构建甲醛降解实验室模拟环境并测试降解效果：2个月（第3-4个月）
3.研究不同条件下光催化剂的催化性能差异：2个月（第5-6个月）
4.深入探究光催化机制：2个月（第7-8个月）
5.将实验结果进行分析总结，撰写论文：2个月（第9-10个月）
五、参考文献：
1.ZhaoY,LiuC,PanX,etal.Areviewonsynthesisandphotocatalyticdegradationofgraphene-basedmaterials[J].ChineseJournalofCatalysis,2018,39(9):1359-1379.
2.GuoL,XueY,WuH,etal.Grapheneandgrapheneoxideas2Dmaterialsinphotocatalyticreactions[J].ScienceofAdvancedMaterials,2015,7(11):2311-2323.
3.ZhangY,XiaoY,LiY,etal.SynthesisandAdsorptionPropertiesofGraphene-basedMaterialsforVOCsRemoval:AReview[J].ChineseJournalofChemicalEngineering,2015,23(12):1821-1830.
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