1. 研究目的与意义
随着工业生产和人民生活质量的提高，氨氮排放污染问题越来越值得我们去重视。我国目前受污染水源中氨氮超标的污染水是最为主要的一种。原水中氨氮的主要来源为工业废物及生活废物排放、农业污染。氨氮超标对生态造成极大的影响，氨氮化合物消耗水中氧气，使得水体发臭，并且在一定条件下形成亚硝酸盐，进一步与蛋白质合成亚硝胺具有至畸和致癌作用。目前我国水厂常用消毒方法就是氯气消毒，但是此法会与过量氨氮反应生成氯胺，为保证氯量，需要加大氯气投放量，从而又导致三氯甲烷、卤乙酸等“三致”废物。目前，我国普遍使用的脱氮的方法为物理吸附、化学氧化、微生物处理等。但这些传统技术却存在着处理效率偏低，费用较高，易产生二次污染等问题。其中具有光催化作用的纳米tio2：是近年来的研究热点。纳米tio2：具有纳米级粒径(1-100 nm)，因此也具有纳米材料的相关特性，如高强度、高比热、高吸波性和高扩散性等。此外纳米tio2：还具有成本低，催化活性高，化学性质稳定，热稳定性强，安全无毒等优点，因此，是一种非常具有应用前景的绿色光催化材料。纳米二氧化钛目前的制备方法有：溶胶凝胶法、化学气象沉积法、浸渍法、真空溅镀法等。其中，水热法是一种较为普通且有效的方法，其具有纯度高、晶粒小、结晶度高、晶粒大小均匀集中、制备环境要 求较低、低温、可控性强等特点。
在污水处理方面，许多研究表明，纳米tio2光催化有效降解多种有机污染物，包括烃类、表面活性剂、染料、含氮有机物等；持久性有机污染物、如多氯联苯类、氯酚类等；含溴和含磷农药。
纳米二氧化钛和普通的材料相比，不仅具有较大的比表面积，表面积活性大，具有良好的热导性、光吸收性以及磁性，而且具有稳定的光化学性质、较高的催化效率，以及较强的氧化能力，无毒且造价低廉。在实际的应用过程中，其不仅具有简单的工艺流程和容易控制的操作条件，而且不会对环境造成二次污染。这些性质使其在废水处理、土壤修复以及大气净化等环保领域都有广泛应用。
2. 研究内容和预期目标
1.用水热法将花生壳与二氧化钛一步合成得到材料
2.复合后的生物质碳基二氧化钛光催化材料的性能研究
3.使用langmuir-hinshelwood方程拟合吸附动力学曲线
3. 研究的方法与步骤
水热法合成tio2通常在水热釜中进行，通过控制前驱物的水或有机溶液的温度和压力进行反应。水热／溶剂热方法中使用硫酸钛为前驱体，尿素为矿化剂，通过控制反应温度，ph，反应时间等来让花生壳跟二氧化钛粉末更好地结合。
通过所得产品对模拟氨氮废水的降解测定其光催化性能。
配置好一定浓度甲基蓝溶液，然后加入一定量的花生壳与二氧化钛复合产物分别在相同的时间间隔取样并检测吸附量与吸光度，然后拟合动力学曲线。
4. 参考文献
[1]zainab al-kaabi a, b, ranjan pradhan c, naresh thevathasan a,et.d. bio-carbon production by oxidation and hydrothermal carbonizationof paper recycling black liquor[j]. journal of cleaner production, 2019, (213):332-341
[2]zhu x, liu y, chao z, et al. novel and high-performance magnetic carbon composite prepared from waste hydrochar for dye removal[j]. acs sustainable chemistry engineering, 2014, 2(4):969–977
[3] 邵绍燕，楚英豪，姚远，等 . 纳米 tio2 在环境应用方面的研究进展 [j]. 环境科学与技术，2008，31（3):43-46.
5. 计划与进度安排
1、2022-03-01~2022-03-15：查阅文献，了解课题背景，完成开题报告。
2、2022-03-30~2022~03-30：开展初步实验，熟悉花生壳水热碳化的过程。
3、2022-03-19~20-03-21：制备碳/二氧化钛复合光催化材料
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