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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着工业化的快速发展，随之带来的水污染越来越严重，特别是水体中的难降解有机污染物、染料，不仅造成水环境的污染，更加危害百姓身体健康。染料废水由于色度大、有机污染物含量高、生物毒性大和难生化降解等，且正朝着抗光解、抗氧化的方向发展，是较难处理的工业废水之一。同时，染料废水具有水质复杂、ph值异常、含盐量高、可生化性差、排出量大等特点，对有水体环境极大的污染。染料废水生化降解难，生物毒性大，导致水生生物中毒，并使有毒物质进入食物链，对于水生物以至于生态平衡都有着极大的危害，因此染料污水问题已严重威胁到水生生物及人类的生存。

光催化技术直接利用太阳光降解废水中的有机污染物，将废水中的有毒、有害的有机物质降解为无毒、无害的有机小分子、水和二氧化碳，具有成本低、无毒、降解彻底等特点，成为当前降解染料污染物研究的热点。bi2wo6禁带宽度较窄，对太阳光的利用率高，在紫外和可见光下都表现出很高的催化活性，但是由于bi2wo6光催化剂在光照过程中光生电子和空穴很容易复合，光子利用率不高，限制了其应用。因此本文通过将bi2wo6和凹凸土进行复合，得到了以凹凸土为基的复合催化剂，抑制了电子-空穴的复合速率，提高了光量子的利用率和光催化活性，提高了bi2wo6的光催化效率。

国内外研究现状

半导体光催化剂的应用，在水体净化方面取得了良好效果。研究人员用甲基橙、罗丹明b或者甲基蓝等试剂模拟有机污染物进行光催化降解的实验，发现半导体光催化剂如tio2、bi2wo6都具有降解有机污染物，净化水体的功能。

bi2wo6由bi2o2层和wo4层交替组成,其禁带宽度为2.7ev，是以 bi3 为基础的氧化物中在可见光的照射下具有最高光催化活性的材料。bi2wo6紫外和可见光响应良好、热稳定性良好、光催化稳定、成本相对较低廉且对环境友好。但单一相的bi2wo6除了具有低的量子效率外，还因对可见光利用率不高(约λ450 nm)，限制了它在光催化方面的应用。为了加强bi2wo6的光催化性能，非金属或金属离子掺杂成为提高其光催化性能的常用方法。然而，掺杂通常会在半导体内引起晶格缺陷而成为捕获光生电子的陷阱，导致部分光生电子不能到达催化剂表面，最终使催化效率提高的程度非常有限。

2. 研究的基本内容

1、以凹凸土作为载体，采用水热法，在凹凸土载体上构建bi₂wo₆基复合催化剂，如bi₂wo₆/wo₃。

2、通过射线衍射（xrd）、扫描电镜（sem）、透射电镜（tem）、光电子能谱（eds）对样品的晶体结构和成分进行分析，得出样品的表面形貌和具体组成成分。以亚甲基蓝为降解对象，以xe灯为可见光源，分析样品的光催化性能。

3、研究样品的微观结构、形貌对其光催化性能的影响。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1、2016年12月—3月，查阅文献。了解掌握国内外的研究进展，确定选题，明确研究目的和意义。

2、2017年3月，设计实验方案。安排实验方案和进度，完成毕业论文的任务书和开题报告。

3、2017年4月—5月，实验阶段。制备的出理想的实验样品，进行光催化实验，根据实验现象和结果不断调节方案，得到理想的光催化效果。

4. 参考文献

[1] 赵越，不同形貌的二氧化锰纳米材料的制备及研究，吉林大学硕士学位论文（2016）

[2] 葛连方，二氧化锰/碳复合电极材料的微波辅助合成与超级电容应用研究 ，郑州大学硕士学位论文（2015）

[3] 姚倩倩，基于mno₂的超级电容器电极材料的制备及电化学性能研究 ，郑州轻工业大学硕士学位论文（2015）