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碳纳米点/g-C3N4复合材料的制备及其超声辐照下的催化性能研究任务书

 2020-04-22 19:14:39  

1. 毕业设计(论文)主要内容:

碳纳米点/C3N4复合材料是近期《Science》杂志上报道的光催化制氢的高效催化材料,该催化剂是由碳纳米点(CDots)与石墨相氮化碳(g-C3N4)混合制备而成,是一种廉价易得、环境友好的稳定纳米材料。该复合材料含有针对H2O2的高选择性吸附和催化双位点,可以在光解水的过程中通过化学催化氧化分解H2O2。药物和个人护理用品(PPCPs)包括消炎药、抗生素、显影剂、化妆品、食品添加剂等,具有高度水溶性、生物积累性、持久性、长距离迁移性及高毒性,是一类特别值得关注并需要优先控制的环境污染物。布洛芬(IBP)属于典型含羧基和酰胺基官能团的PPCPs,本课题拟以布洛芬为降解目标,研究碳纳米点/C3N4复合材料催化氧化性能。以石墨棒为碳源,采用电化学法,利用过滤、离心等处理手段合成纳米级的碳纳米点;以含氮前驱体为氮源,采用热聚合法制备碳纳米点/C3N4复合材料。随后对制备的复合材料进行表面形貌表征。最后,在超声辐照下利用复合材料来催化分解H2O2生产OH·自由基,自由基氧化降解布洛芬。使用分光光度法测得Tris降解的动力学参数。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

1、查阅不少于15篇的相关资料,其中英文文献不少于5篇,完成开题报告。

2、电解法和热聚合法是制备改性碳纳米点的关键步骤,本课题以石墨棒为碳源,采用电解法,控制电解电压、反应时间、反应体积等工艺条件,制备碳纳米点。以含氮前驱体为氮源,采用热聚合法,制备碳纳米点/c3n4复合材料,并对其进行形貌表征。

3、超声辐照下利用复合材料降解布洛芬,利用分光光度法测得布洛芬浓度的依时性变化。

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1周:查阅相关文献资料,明确研究内容,确定实验方案,完成开题报告。

第2-3周:确定碳纳米点及复合材料的合成路线。

第4-8周:进行碳纳米点及复合材料的合成和表征实验。

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4. 主要参考文献

1. 霍绍森, 陈志远, 黄丽, 吕亚非, 刘勇. 碳纳米点的制备及应用研究进展[j].材料导报, 2015, 23: 18#8722;23.

2. 代宏哲, 高续春, 张俊霞,等. 氮化碳的梯度热分解法制备与产氢研究[j]. 当代化工, 2017, 46; 259(8): 44-48.

3. 聂肖威,陈南,李静,等. 石墨相氮化碳的可控制备及其功能化应用[j]. 中国科学:化学, 2017, (1): 100-108.

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