1. 研究目的与意义
目的：（1）了解光催化的作用原理（2）了解常见的非金属光催化剂（3）掌握复合光催化剂的制备方法（4）明确C3N4在可见光下还原Cr的性质和机理
意义：随着工业的发展，水污染的问题日益严重，也受到了越来越多人的注意，为了科学有效廉价的处理水污染的问题，我们需要研究更多处理方法来处理水污染问题，通过各种研究综述表明，光催化降解污染物以及致癌物是一种非常好的方法，对于此研究里的光催化剂C3N4作为一种新型的半导体光电材料，引起了人们的广泛关注。常温下石墨相碳化氮属于类石墨的层片状结构，具有无毒、稳定性好、可见光响应等众多优点，被广泛应用于光催化剂、催化剂载体、传感器等领域，具有很多潜在的研究意义，通过本研究可以让我掌握到更多国内外光催化剂降解有机污染物的信息，由此对本专业的学习基础和新内容有了进一步的巩固和拓展，也提高自己的实际操作能力。
2. 国内外研究现状分析
近年来，半导体光电转换或光催化材料方面的研究成为了国内外关注的热点。作为一种新型的半导体光电材料，石墨相碳化氮引起了人们的广泛关注。常温下石墨相碳化氮属于类石墨的层片状结构，具有无毒、稳定性好、可见光响应等众多优点，被广泛应用于光催化剂、催化剂载体、传感器等领域[32]。块状g-C3N4具有低比表面积和高电荷重组率，为了提高其可见光催化性，吴晓璐等人分别采用超声剥离法和微博烧蚀法对其进行改进，研究结果表明借助超声波和微博辐射获得了改性g-C3N4，两种物理改性方法都可以显著提高样品的比表面积，并且能降低样品光生电子和空穴的复合率，从而改善样品的光催化性能[33]。Zhang J等人利用离子束轰击刚性纳米棒制备的具有多孔结构的坡缕石（IPAL）无机纳米网络，提高了石墨氮化碳（CN）的光活性[34]。 代宏哲等人对模板法合成g-C3N4光催化降解甲基橙进行了研究，研究结果表明通过将P123合成SBA-15为模板，通过热分解双氰胺制备g-C3N4，甲基橙实验表明，经过4个小时左右降解，MO的降解率可达到72％，说明g-C3N4具有降解有机物污染物的能力。因此，模板法制备的g-C3N4在光催化降解有机污染物方面所展现出的潜力是比较巨大的[35]。并且唐丹等人研究证实了EDTA可以有效促进g-C3N4光催化降解甲基橙[36]。罗丹明B是一种具有致癌、致突变等作用的难降解的工业污染物，如何高效地降解罗丹明B具有很重要的现实意义，高续春等人通过模板法和高温法配合制备Fe3 /g-C3N4，采用X射线衍射分析、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱等对其进行了表征，并以Fe3 /g-C3N4为催化剂光催化降解罗丹明B，实验结果表明，该方法成功制取了Fe3 /g-C3N4，其对罗丹明B的降解效率较g-C3N4提高3.8倍，经过60min反应，98.3％罗丹明B被降解，说明Fe3 /g-C3N4能有效地光催化降解罗丹明B，具有潜在的应用前景[37]。磺胺甲恶唑是一种常用的广谱抗生素，同时也是一种新型的的持久性污染物。传统活性处理工艺不能将磺胺甲恶唑完全降解，导致其在二级出水和地表水中频繁检出，磺胺甲恶唑在水环境中的长期存在，会导致耐药菌和抗性基因的产生，对生态环境造成很大的潜在威胁，宋亚丽等人采用光还原法成功地制备出了Ag/g-C3N4复合光催化剂并考察了在可见光的条件下此复合光催化剂对磺胺甲恶唑的降解效果，实验结果表明，在g-C3N4中引用Ag纳米颗粒可以提高磺胺甲恶唑的降解效率并且在可见光下Ag/g-C3N4更适合磺胺甲恶唑的高效降解[38]。
3. 研究的基本内容与计划
1. 研究内容：
① 分别用三聚氰胺和三聚氰胺盐酸盐制备c3n4；
② 对催化剂进行表征；
4. 研究创新点
目的：（1）了解光催化的作用原理（2）了解常见的非金属光催化剂（3）掌握复合光催化剂的制备方法（4）明确C3N4在可见光下还原Cr的性质和机理
意义：随着工业的发展，水污染的问题日益严重，也受到了越来越多人的注意，为了科学有效廉价的处理水污染的问题，我们需要研究更多处理方法来处理水污染问题，通过各种研究综述表明，光催化降解污染物以及致癌物是一种非常好的方法，对于此研究里的光催化剂C3N4作为一种新型的半导体光电材料，引起了人们的广泛关注。常温下石墨相碳化氮属于类石墨的层片状结构，具有无毒、稳定性好、可见光响应等众多优点，被广泛应用于光催化剂、催化剂载体、传感器等领域，具有很多潜在的研究意义，通过本研究可以让我掌握到更多国内外光催化剂降解有机污染物的信息，由此对本专业的学习基础和新内容有了进一步的巩固和拓展，也提高自己的实际操作能力。
