1. 研究目的与意义（文献综述）

人口的不断增长对化工产品的消耗日益增多，废水的普遍排放致使有机污染物在环境中不断积累。药品和个人护理品（pharmaceuticals and personal care products, ppcps）是众多有机污染物中分布最广泛的一类，包括各种处方药和非处方药、香料、化妆品、洗发水及其代谢产物等^[1,2]。ppcps中的许多物质很难通过传统污水处理工艺去除，更有报道称，在全世界范围内污水处理厂出水地表水、地下水以及饮用水中均被检测出来含有大量的ppcps类物质，对环境造成严重污染^[1]。

现有的各类污水的处理方法有，活性污泥法，混凝、絮凝法，膜处理技术，活性炭吸附法、高级氧化技术等^[1]。活性污泥法一种生物处理法，具有很大局限性；混凝、絮凝法主要用作污水处理的前期；膜处理技术受膜的材料和污染物分子量的大小影响致使去污效果并不理想；活性炭吸附可以提高ppcps的去除效率，但是本身并不能使有机物无害化，同时也受吸附性能的限制；高级氧化技术（aops）通过氧化或矿化提高污染物的降解性、分解性，同时还可以处理持久性有机物、激素等有毒有害的化学物质，能够分解绝大部分有机物。它的实质是通过一系列物理化学相互作用产生大量高活性的羟基自由基(·oh) ，由于羟基自由基的强氧化性，能够把污水中的有机物转换为二氧化碳、水及小分子化合物^[2]。羟基自由基具有强氧化性，无选择性的特性，能够氧化绝大多数的有机污染物，并且不会造成二次污染，因此被广泛应用于对各类难降解的污染物的研究中。aops主要包括fenton氧化法、臭氧氧化法、光催化氧化法、超声氧化法、超临界水氧化法、催化湿式氧化法等^[17,18]。光催化氧化法现阶段开始使用一些新型光源，但由于在实际生产加工方而存在问题，该技术尚处于研究阶段，以往采用的汞灯、高压灯等传统光源，由于存在电极，会导致光源出现寿命短、耗电量大、外加电路复杂等问题，目前的主要研究重点在于催化剂和催化剂的改性。

本次课题将使用的c-dots/g-c₃n₄复合材料是一种不含金属的高级氧化剂，具有成本低廉、制作简单、降解效果优良等优点。g-c₃n₄是一种具有良好的非金属半导体性质的材料,带隙约2.7ev，对可见光有一定吸收，抗酸、碱，有优良的物理化学稳定性，具有较好的光催化性能，是光领域的研究热点，但是由于电子空穴复合快和比表面积不够大，导致它的量子效率不高使它的实际应用效果不理想。可以通过物理复合改性、化学掺杂改性、微观结构调整来提高的g-c₃n₄光催化活性^[3]。碳纳米点作为一种继富勒烯、碳纳米管和石墨烯之后被发现的新的碳纳米材料，通常为尺寸小于10 nm、准球形的纳米粒子，具有良好的水溶性、生物相容性、化学惰性、低毒性、易于实现表面功能化和良好的荧光稳定性^[5]。用碳纳米点对g-c₃n₄进行改性，得到碳纳米点/g-c₃n₄复合材料，可以有效地提高g-c₃n₄的光催化活性，一定程度上提高它的量子效率，而且不同浓度的碳纳米点对g-c₃n₄的改性的效果也会不同。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：首先石墨棒是制备水溶性碳纳米点的关键原料，本课题以石墨棒电极作为碳源，采用电化学法，严格控制电压、搅拌速率、反应时间等工艺条件，通过电解、过滤、离心三步合成水溶性碳纳米点；之后将氨水处理过的碳纳米点与尿素混合后在550ordm;c高温煅烧2h，合成碳纳米点含量不同的碳纳米点/g-c₃n₄复合材料，随后用0.1 m的硝酸和蒸馏水清洗，过滤烘干备用；之后将样品的表面形貌进行表征；最后以布洛芬为目标，检验h₂o₂/碳纳米点/g-c₃n₄的催化性能。

目标：（1）合成性能优越的碳纳米点/g- c₃n₄复合材料，完成其形貌表征；

3. 研究计划与安排

（1）第1－2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。

（2）第3周：确定碳纳米点/g-c₃n₄的合成路线。

（3）第4－8周：进行碳纳米点/g-c₃n₄合成和表征实验。

4. 参考文献（12篇以上）

1.李中华，uv/h₂o₂工艺对水中布洛芬的降解[d].2016年，河南师范大学硕士论文.

2.曹煜彬,杨洪晓,朱祥伟.高级氧化工艺降解水体中 ppcps 的研究进展[j].水处理技术,2017,43(06):18-23.

3.楚增勇,原博,颜廷楠.g-c₃n₄光催化性能的研究进展[j].无机材料学报2014,29(08):785-794.