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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

近年来染料废水已成为主要的工业有害废水之一，其主要来源于染料及其相关生产行业。 由于染料工业的快速发展，其中产生的染料废水已经成为主要的污染源之一。然而，由于染料废水的成分复杂，很难降解，且具有生物积累性，用传统的吸附和化学沉淀方法只能把废水中的染料由水相转移到固体相，不但不能有效降解，反而造成二次污染，光催化技术作为一种有效的废水处理方法，越来越受到重视。

g-c₃n₄是一种非金属半导体，由地球上含量较多的c、n元素组成，带隙约2.7ev，对可见光有一定的吸收,抗酸、碱、光的腐蚀,稳定性好，结构和性能易于调控，具有较好的光催化性能，因而成为光催化领域的研究热点。在g-c₃n₄中掺杂少量非金属元素的方式对其进行改性，可有效改变g-c₃n₄光催化剂的电子能带结构，提高其对可见光的吸收能力，促进光生电子-空穴对的分离，很大程度上提高光催化剂的催化性能。

本论文以掺杂c元素和p元素的g-c₃n₄为催化剂，以甲基橙（mo）为研究对象，研究了掺杂c、p元素的g-c₃n₄催化剂的光催化活性，得出了掺杂型g-c₃n₄对甲基橙（mo）的催化速率模型，并对其催化机理进行了探讨。

2. 研究的基本内容

g-c₃n₄是一种非金属半导体，由地球上含量较多的c、n元素组成，带隙约2.7ev，对可见光有一定的吸收,抗酸、碱、光的腐蚀,稳定性好，结构和性能易于调控，具有较好的光催化性能，因而成为光催化领域的研究热点。但是，由于g-c₃n₄的光生电子和空穴易复合，大大抑制了其光催化性能。化学掺杂可有效改变g-c₃n₄光催化剂的电子能带结构，提高其对可见光的吸收能力，促进光生电子-空穴对的分离，很大程度上提高光催化剂的催化性能。

因此，本论文主要关注c、p掺杂型g-c₃n₄光催化剂的合成、表征及其光催化降解甲基橙（mo）的研究。

1）合成g-c₃n₄以及分别掺杂c和p的g-c₃n₄光催化剂，并对所合成光催化剂的成分、结构、形貌等进行表征。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

用热解共聚法制备纯g-c₃n₄、c掺杂g-c₃n₄和p掺杂g-c₃n₄光催化剂，并用xrd、sem、pl等对所合成的光催化剂进行表征。

通过实验探究合成的g-c₃n₄光催化剂在光催化降解甲基橙（mo）行为和机理中的作用，

通过实验研究比较掺杂不同元素的g-c₃n₄光催化剂的催化降解效果。

4. 参考文献

[1] smith k r, apte m g, ma y q, wongsekiarttirat w, kulkarni a. air pollution and the energy

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[2] galbreath k c, zygarlicke c j. mercury speciation in coal combustion and gasification flue