1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1、研究意义 我国改革开放以来，采矿业和冶炼业发展迅猛，在改善我们日常生活的同时，也产生了大量的重金属废水。重金属不能被降解，却可因水循环进入生物链，积累到一定程度产生毒性[1]。由于环保意识欠缺等原因，长期以来都没有得到重视，也曾引发多起重大灾难。对于我国来说，主要的重金属污染有五种(铬镉铅汞砷)，其中就包括有铬污染。铬元素是一种人体必需微量元素，主要有正三和正六价两种价态，以正三价最稳定[2]。然而，这两种主要价态均有毒性，且六价铬毒性远大于三价铬，具有明显的致癌作用[3]。因此必需控制六价铬在自然环境中的浓度，目前常用的方法归纳起来主要有生物法[4-6]、客土换土翻土法[7]、吸附法[8]、物理化学修复法[9]等，但都具有或多或少限制其发展的缺点。光催化技术是20世纪70年代逐渐开始兴起的一门环保技术[10]，利用光催化剂材料在光照下表面能受激活化的特性，有效的氧化分解有机物。
2、研究概况 由于可直接利用太阳能在室温下发生反应比较经济，处理效率高，是一种具有广阔应用前景的绿色环境治理技术[11]。光催化剂是光催化技术的核心[12-13]。目前比较常用的光催化剂是半导体光催化剂如tio2、cu2o、cu2o-tio2键合等。虽然已经证明许多半导体材料都具有光催化活性，但大多数活性比较低、易被光腐蚀等原因尚不能直接应用。目前比较常用的是tio2，但也具有量子效率低等缺点。因此对光催化材料的研究也是光催化技术的重点和难点。因为半导体材料目前大多还不能直接用于治理，对大多数半导体材料尚处在探索阶段，光催化技术的文献大多是tio2光催化技术。但本文所述的氧化亚铜光催化剂也处于探索的前沿。
氧化亚铜光催化原理类似于植物中光合作用[14]。利用氧化亚铜的电子结构特点，当光子能量达到或超过其带隙能时，电子可从价带激发到导带，同时在价带产生相应的空穴（即生成电子、空穴对）[15]。产生的氢离子将吸附在颗粒表面羟基和水氧化成羟基自由基。为强氧化剂，可氧化相邻有机物，亦可扩散至液相中氧化有机物[16].
2. 研究的基本内容和问题
1、研究目标 （1） 研究光催化技术对六价铬的催化性能，探寻治理重金属污染的类似经验。
（2） 通过实验手段明确不同ph值、不同催化剂量、不同酒石酸量对光催化剂的影响。
2、研究内容 （1） 找寻影响六价铬还原性能的全部可能因素（如ph值、酒石酸量、催化剂量等），从理论上加以分析可能性并对其影响程度进行探究。
3. 研究的方法与方案
1、研究方法 （1）制取目标原液，并用ph计调节溶液ph到3.00，在不同石英管中分别加入不同的光催化剂，在45分钟暗反应过后加入0.0750g酒石酸，打开光源开关，开始光反应。筛选出最佳光催化剂。（2）并用ph计调节溶液ph分别为1.00、4.00、5.00、7.00、9.00、13.00至不同石英管中，加入最佳光催化剂，在45分钟暗反应过后加入0.0750g酒石酸，打开光源开关，开始光反应。（3）同理改变催化剂量0.0100g、0.0150g、0.0300g、0.0400g、0.0500g、0.0600g和酒石酸量0.0250g、0.0500g、0.0600g、0.0700g、0.0800g、0.1000g进行光反应。（4）在（1）（2）（3）的基础上，每隔相同的时间间隔，用5ml注射器取样约2ml左右。所得试液用0.22微米水系滤膜过滤到干燥洁净的小试管中，用移液枪移取1ml试液转移至石英比色管中。用蒸馏水定容至10ml，摇匀。采用分光光度法在540nm处进行测量吸光度，将实验结果记录到实验记录本当中，并对结果进行初步定性分析。
2、技术路线 见附录
3、实验方案 （1）通过改变合成条件在高温下采取高温水热合成法制取一系列光催化剂，并对光催化剂进行分组编号。（2）在保持ph3.00、催化剂量0.0200g、酒石酸量0.0750g的光催化条件下，将一系列的光催化剂进行光催化反应（暗反应45min）。筛选出最佳光催化剂。（3）在保持催化剂量0.0200g、酒石酸量0.0750g不变的条件下，改变ph值为1.00、4.00、5.00、7.00、9.00、13.00，比较ph变化对最佳光催化剂的催化还原性能的影响。在保持ph3.00、酒石酸量0.0750g不变的条件下，改变催化剂量为0.0100g、0.0150g、0.0300g、0.0400g、0.0500g、0.0600g，比较催化剂量变化对最佳光催化剂的催化还原性能的影响。在保持ph3.00、催化剂量0.0200g不变的条件下，改变酒石酸量为0.0250g、0.0500g、0.0600g、0.0700g、0.0800g、0.1000g，比较酒石酸量变化对最佳光催化剂的催化还原性能的影响。（4）准确无误的记录实验数据，对其进行合理的表征与分析。
4、可行性分析 实验室采用国内先进的光催化仪器进行实验，且常用仪器均已拥有，技术上的问题得到了较好的解决。在该实验前期的预实验结果分析表明，各种影响因素对于光催化剂的催化还原有着显著地变化，可深入探究不同影响因素具体影响情况。本实验采用的方法比较成熟，操作手段也比较简便，比较好上手研究。
4. 研究创新点
采用先进且专业的光催化仪器将暗反应与光反应结合。
既简化了操作的难度，又加强了实验的准确性。
由本实验室独立制备的光催化剂在超显微镜下呈现花式结构，此类结构在同类光催化剂中比较稀少。
5. 研究计划与进展
（1） 2017.07-1017.12 查找相关 文献，写出文献综述与开题报 告，进行准备工作。
（2） 2018.01-2018.02 进行预期 实验研究，为正式实验做出可 行性试验。
（3） 2018.03-2018.04 进行正式 实验，探究不同ph、不同催 化剂量、不同酒石酸量对光催化剂催化还原的性能，筛选最 佳样品。
