1. 研究目的与意义
传统光催化剂具有较高的禁带能隙，利用紫外光作为光源催化污染物降解，不能很好的利用自然光和可见光，这使得能源消耗升高。本研究确定KOH投量，三元复合体系比例，铁酸钴含量、pH值、复合材料投料量、染料溶液浓度等因素对材料降解染料溶液效率和效果的影响，并得到最佳的催化材料和降解条件。本研究合成的复合材料预期可在可见光下高效降解污水中的染料分子，从而大大降低能源消耗。同时，由于复合材料为铁磁性材料，在降解反应完成后可以使用磁铁有效与水体分离，达到重复使用的目的。本研究的复合材料将拓展光催化污水处理的方法和材料来源。研究C3N4对于光催化剂的调控，可以为制备光谱可调型光催化剂做基础研究
2. 国内外研究现状分析
1972年，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。1976年，加拿大科学研究报道了tio2悬浮液在紫外光照射下可使难降解的持久性有机污染物降解，这一发现被认为是光催化技术在消除环境污染方面的首创性研究工作。1977年s.n. frank等用氖灯作光源，用多种催化剂进行了光解研究，并在tio2光催化降解有机物方面取得了令人满意的成果。1985年ollis等发表了第一篇关于光催化在废水治理方面应用的综1997年的时候，r.wang发现由tio2 组成的薄膜具有超亲水性，防雾和自洁功能，这个发现更激起了科学家们对光催化剂的研究热情。
自此以后，光催化在污染治理方面的研究工作取得了很大的进展。
bi系催化剂的研究进展。特点和优势：一，具有良好的催化性能，二，对可见光有较高。因此铋系催化剂应用于工业污水的处理将是未来研究的一个热点领域。目前有关的研究主要集中于两个方面：一，制备方法的改善，二，催化材料本身的改性，主要包括元素的掺杂和复合光催化剂的制备。目前主要围绕减小禁带宽度和压制光生电子-空穴的复合两个方面来提高光催化活性。特别的，biox（x = cl，br）因其在紫外线或可见光照射下其独特的分层结构，良好的光催化活性和高光腐蚀稳定性。biox系催化剂中，biobr就显示了适当的带隙（2.75 ev），且在可见光照射下具有的良好的光催化氧化还原活性。其中纳米biobr作为一种新型的半导体材料，它特有的电子结构使其在降解有毒有机污染物方面有很高的催化活性。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容是首先制备石墨化-c3n4，并通过碱处理（koh）活化合成的c3n4，并将活化的c3n4与cofe2o4/biobr复合材料进行掺杂制备三元复合光催化材料，并在卤钨灯光照下降解罗丹明b染料。确定koh投量，三元复合体系比例，铁酸钴含量、ph值、复合材料投料量、染料溶液浓度等因素对材料降解染料溶液效率和效果的影响，并得到最佳的催化材料和降解条件。
方案拟定部分写明具体实验操作流程，希望测试的数据以及希望得到的结果预测。
实验数据采集过程，通过大型仪器，如ftir，xrd，sem，tem等对于材料进行结构表征，随后的染料溶液降解过程中，需在不同时间段定量采集染料溶液，并使用紫外可见光谱法对于染料溶液浓度进行测试，并得到相应的降解曲线。
4. 研究创新点
染料大多为有机物，都很难降解，单一的光催化剂催化效果可能不好，而采取多种光催化剂的复合材料可能加快降解速度。g-C3N4与BiOBr-CoFe2O4掺杂提高了在对污染物的吸附和加快电子转移。g-C3N4能够通过良好的能带配与多种半导体耦合，可以有效地改善后者的光活性与稳定性，有利于光催化过程中电子空穴的分离，从而提高光生电子与空穴的分离效率。碱改性的g-C3N4，钾离子夹层不仅促进了光的采集，也促进了电荷载体的运输，也促进了g-C3N4的表面去质子化，增强了与半导体的耦合能力。为制备光谱可调型光催化剂做基础研究。本研究所制备的材料相较传统材料，具有更大的光谱吸收范围，更高的催化效率，可反复使用性好，具有简易的回收方法。
