纤维素掺杂石墨相氮化碳复合光催化材料的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

光催化氧化降解已被大量应用于水体污染治理研究中，但是传统的光催化材料多为金属化合物半导体，能隙较宽，太阳能利用率不高，且金属元素已造成二次污染。

石墨相氮化碳凭借较低的能隙，可以吸收可见光中的蓝紫光，具有良好的光响应性能，是一种良好的无金属元素掺杂的光催化材料。

现阶段石墨相氮化碳主要存在比表面积小，光生电子与空穴容易复合等缺点。

2. 国内外研究现状分析

1972年，日本科学家fijishima 和honda在nature上发表了利用tio2作为电级光解水的报道，这一发现标志着光催化研究的开始。

2009年王心晨等报道可g-c3n4可吸收可见光蓝紫光，拥有合适价带导带位置光催化产氢产氧。

接着邹志刚等通过对g-c3n4光降解甲基橙实验发现在520℃时对mo具有最高催化降解活性。

3. 研究的基本内容与计划

内容：1.制备纤维素基碳纤维。

用醋酸纤维丝静电纺丝得到的薄膜水解后碳化到800℃得到第一种碳纤维，用木制纸浆直接碳化到800℃得到第二种纤维素碳纤维。

2. 制备光催化复合材料。

4. 研究创新点

1.针对石墨相氮化碳物理化学相对特性与能带位置以及静电纺丝纤维素基碳纤维的性能设计纤维素掺杂g-C3N4光催化材料，减少了g-C3N4比表面积较小的局限性。

2.用纤维素掺杂石墨相氮化碳避免了金属元素的二次污染提高了对污染物的吸附和加快电子转移，减少电子空穴复合。