石墨烯-三氧化二铁的制备及光催化氨氮的降解开题报告

1. 研究目的与意义

氨氮是废水中常见的污染物之一,它一部分是由有机氮经微生物分解转化后形成的,还有一部分来自施用氮肥的农田排水、地表径流,医院以及化肥、制革、食品、焦化、毛纺等厂排水。氨氮最突出的危害是使水体富营养化,破坏水体生态平衡。近年来,世界各地内海域发生的赤潮现象就是由于水体富营养造成的。其次,氨氮的耗氧特性使水体中溶解氧降低,严重时造成水体黑臭。此外,当水体的ph值较高时,氨对鱼类等水体动物具有毒性。因此,除去废水中的氨氮是保护环境的重要一环。

目前氨氮废水的处理技术有生物硝化法、离子交换法、气提法、活性炭吸附法和光催化氧化法等[1-2],其中光催化氧化法是一种较有效的方法之一,它可以作为氨氮废水的深度处理,其降解时间可大为减少。

1972年fujishima和honda在nature杂志上报道了以tio2为光催化剂进行紫外光光照分解水的研究工作，开辟了光催化实际应用的新纪元。自此，人们对光催化材料进行了一系列研究。当前的新型光催化材料的研究工作主要集中在减小禁带宽度和激发电子-空穴复合概率这两方面的工作。

2. 研究内容和预期目标

fe2o3是一种极具潜力的窄带隙半导体光催化剂，可应用与环境污染物的治理。本研究主要是通过引入石墨烯的方法，提高fe2o3光生电荷的空间分离效率。通过对石墨烯进行改性，增强复合体的表面氧气吸附量，进一步提高fe2o3光生电荷的分离效率，并将对氨氮的光催化进行详细分析。

具体研究内容如下：

1）查阅氧化石墨烯及三氧化二铁的制备和光催化氨氮的降解的文献。

3. 研究的方法与步骤

（1）氧化石墨烯的制备

在一定量washed石墨烯中依次加入浓硫酸，kmno4，去离子水，30%h2o2搅拌溶解，过滤，水洗，烘干。

（2）fe2o3的制备

4. 参考文献

[1]谢炜平.废水中氨氮的去除与利用[j].陕西环境,1998,5(3):15-16.

[2]钟理,kouch.臭氧湿式氧化氨氮的降解过程分析[j].中国给水排水,2000,16:14-16

[3]chakira,bessierej.acomparativestudyoftheremovaloftrivalent

5. 计划与进度安排

(1)第1-2周（2022年1月13日2022年3月11日）查阅文献资料。

(2)第3-4周(2022年3月12日2022年3月23日)作开题报告。

(3)第5-14周(2022年3月24日2022年5月20日)进入实验室做毕业论文实验