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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着城市工业化进展的加快，国际环境问题日益严重。未经处理的亚甲基蓝及甲基橙等有机染料排入水体后将对水体造成严重的污染。为了控制水体中亚甲基蓝及甲基橙等有机染料的浓度，从而改善水体环境问题，开展降解水体中有机污染物的研究越来越得到广泛关注。

本文以亚甲基蓝和甲基橙两种有机染料作为研究对象，模拟太阳光条件下，g-c3n4及tio2的光催化降解的性能，并对其中反应机理以及反应过程中设计的变化参数进行分析讨论。为光催化有机物降解这一研究提供更多的理论依据。

国内外研究现状

国外对水体中有机染料污染的研究起步比较早，自从nature杂志1972年首先报道了利用tio2电极可以光分解水制备h2以来，以tio2基为代表的催化材料在能源和环境领域的研究一直受到人们的普遍关注。近年来光催化技术成为一种新型高效的污水处理技术，具有较高处理效率、无二次污染物的产生、工艺设备相对简单的特点，在未来污水处理和空气净化方面具有广阔的应用前景。传统的光催化剂（tio2）具有化学稳定性好、无毒无害、廉价易得等优点，但其本身价带较宽(约 3．2ev)，只能吸收太阳光谱 4％的紫外光，且高的光生电子--空穴复合率和光的低利用率会使得光催化效率降低。而tio2和g-c3n4具有相近的微观组织结构，比表面积相似，具备相同优点，并且具有较窄的价带（约2．8ev）。二者在光催化领域具有较好的适用性和互补性，所以加快研究二者在光催化领域的应用，对水体环境的保护及污染的防治也具有较强的现实意义。

2. 研究的基本内容

1、用三聚氰胺、三聚氰氯、氰胺、二氰二胺、尿素等前驱物在一定条件下反应可得到g-C3N4, 其主要合成方法有: 高温高压法、溶剂热法、沉积法、热聚合法等；2、通过XRD、TEM等仪器对已制样品的微观学形态进行表征，通过对有机污染物的降解情况来估测其催化降解能力；3、通过紫外可见分光光谱仪来检测其波段吸收峰，以及分析不同催化剂对不同有机物降解机理是否相同；4、用荧光光谱仪来判断电子-空穴对重合率。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1.实行方案

（1）通过热聚合法、高温高压法制备g-c3n4；通过溶胶—凝胶法制备tio2；此外通过xrd图像判定其结构特点；

（2）通过紫外可见分光光谱仪来检测其波段吸收峰，以及分析不同催化剂对不同有机物降解机理是否相同；

4. 参考文献

1、亚甲基蓝溶液的光催化脱色及降解 李芳柏；

2、preparation of ternary ag/ag3po4/g‐c3n4 hybrid photocatalysts and their enhanced photocatalytic activity driven by visible lightkai shen a,*, mohammed ashraf gondal b,#, rashid ghulam siddique b, shan shi a, siqi wang a, jiangbo sun a, qingyu xu ；

3、提高tio2光催化性能的研究进展 谢雷；