类石墨相氮化碳(g-C3N4)及TiO2光降解甲基橙及亚甲基蓝的研究任务书

 2021-08-20 12:08

1. 毕业设计(论文)主要目标:

设计实验研究g-C3N4和TiO2光降解有机染料甲基橙及亚甲基蓝的性能,对其中反应机理以及反应过程中设计的变化参数做出分析说明。

2. 毕业设计(论文)主要内容:

光催化技术是一种新型的污水处理技术,具有较高处理效率、无二次污染物的产生、工艺设备相对简单的特点,在未来污水处理和空气净化方面具有广阔的应用前景。传统的光催化剂TiO2具有化学稳定性好、无毒无害、廉价易得等优点,但其本身价带较宽(约 3.2eV),只能吸收太阳光谱 4%的紫外光,且高的光生电子--空穴复合率和光的低利用率会使得光催化效率降低。而Tio2和g-C3N4具有相近的微观组织结构,比表面积相似,具备相同优点,并且具有较窄的价带(约2.8eV)。所以探究二者在光催化领域的应用备受人们关注。但目前并未在自然界中发现天然的g-C3N4,所以对它的研究主要依赖实验室合成,合适的碳源和氮源,如:三聚氰胺、三聚氰氯、氰胺、二氰二胺、尿素等前驱物在一定条件下反应可得到g-C3N4, 其主要合成方法有: 高温高压法、溶剂热法、沉积法、热聚合法等。

亚甲基蓝是一种芳香杂环化合物,常被用作化学指示剂、印染染料、生物染色剂使用。随着社会经济及工业技术的发展,特别是纺织和纸张需求急速增大的今天,纺织印染过程中未经处理的亚甲基蓝排入水体将对水体造成严重的污染,所以对于有机染料的降解也是水污染处理的重要领域。此外,甲基橙同样属于常用染料。本文以亚甲基蓝和甲基橙两种有机染料作为研究对象,模拟太阳光条件下,g-C3N4及TiO2的光催化降解的性能,并对其进行分析讨论。

3. 主要参考文献

1、亚甲基蓝溶液的光催化脱色及降解 李芳柏;

2、Preparation of ternary Ag/Ag3PO4/g‐C3N4 hybrid photocatalysts and their enhanced photocatalytic activity driven by visible lightKai Shen a,*, Mohammed Ashraf Gondal b,#, Rashid Ghulam Siddique b, Shan Shi a, Siqi Wang a, Jiangbo Sun a, Qingyu Xu ;

3、提高TiO2光催化性能的研究进展 谢雷;

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