1. 研究目的与意义（文献综述）

在过去的几十年里，科技快速发展，给人们的生活带来了不少便利，但是也因管理和条件的不足导致了较为严重的环境污染以及主要由co₂引发的温室效应等问题。结合目前的研究进展加上合理分析，利用光催化技术来延缓甚至解决这些问题不失为一种绿色的好方法。

目前使用最广和研究最深的莫过于tio₂材料，但是其由于禁带过宽导致只能利用5%的太阳能资源。因此寻找更适合的半导体材料来进行光催化是很有必要的。铜基半导体由于在地壳中大量存在成本较低，且其中的氧化亚铜作为p型半导体，直接带隙窄(2.0 -2.2 ev)，在可见光区具有良好地催化性。这与传统的光催化剂如tio₂和氧化锌相比，其拓展了可见光利用范围，提高太阳能的利用率。此外，与其他窄带隙半导体，如金属硫化物等相比，氧化亚铜毒性低、成本低、环保且利于大规模应用。但氧化亚铜带隙窄，没有足够的过电位，因此在应用中受到一定限制。制备纳米氧化亚铜复合材料，可以对其性能进行改进。

而石墨烯具有优良的导电性，将石墨烯引入光催化剂，不仅为催化剂粒子提供了良好的二维载体，而且还可以利用其良好的导电性提高催化剂的催化活性。实验证明将催化剂沉积在石墨表面，能使光激发产生的自由电子快速的从催化剂表面转移到石墨烯上，从而提高电子一空穴对的分离率，增加光催化的效率。而石墨烯的高比表面积也有利于增加催化剂分子和有机污染物之间的接触面积。因此，将半导体催化剂和石墨烯复合制备成复合材料，充分发挥二者的协同作用，可以提高催化剂的性能，对新型光催化材料的开发具有重要的意义。

2. 研究的基本内容与方案

（1）设计内容

本项目针对cu₂o/石墨烯和cu₂o/ c₃n₄复合体系，主要研究内容包括以下三个方面：

1、以蛋白质为模板和还原剂，利用传统的湿化学制备cu₂o/石墨烯和cu₂o/ c₃n₄复合体系；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－8周：按照设计方案，以蛋白质为模板和还原剂，利用传统的湿化学制备cu₂o/石墨烯和cu₂o/ c₃n₄复合体系。

第9－11周：采用xrd、fe-sem、tg-dsc、光催化性能等测试技术对cu₂o/石墨烯和cu₂o/ c₃n₄复合体系进行表征。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] dianmin zhang, baoshan hu, dongjie guan, zhengtang luo. essential roles of defects in pure graphene/cu2o photocatalyst [j]. catalysis communications, 2016(76): 7-12.

[2] lan jian, dandan cai, guiping sua, danping lin, mengshi lin, jiayong li, jinhao liu,xia wan, shaolong tie, sheng lan. the accelerating effect of silver ion on the degradation of methylorange in cu2o system [j]. applied catalysis a: general, 2016(512): 74–84.