氮杂石墨烯-铁酸钴的制备及光催化降解氨氮开题报告

1. 研究目的与意义

超标排放含氮污染物给环境带来了很大的危害。高浓度的氨氮会引起水体的富营养化，导致藻类大量繁殖，使水体散发恶臭，同时消耗水中的溶解氧，导致鱼类等生物大量死亡；氨氮增加了杀菌处理过程中氯的用量；氨氮对某些金属，特别是对铜，具有腐蚀性。世界卫生健康组织(who)规定饮用水中的氨氮质量浓度不得超过1.5mg/l。在十二五规划建议中，氨氮已成为继cod后的主要水污染物排放的约束性指标。据国家环保局制定的排放标准，氨氮含量低于15mg/l才能达标排放。

水体中的氮主要来源于生活污水和工业废水中。城市生活污水中的氮主要来源于人类日常生活一些含氮的溶解或非溶解性的物质(如肉、粪便等)泄入下水中而形成的。工业生产如制药、化肥、焦化、石化等都会产生高浓度的含氮废水。

氨氮含量是污水排放中控制的一项重要指标，我国对焦化废水中氨氮排放标准有三级：一级为氨氮最大浓度不超过15mg／l；二级为氨氮最大浓度不超过25mg／l；三级为氨氮最大浓度不超过40mg／l。因此，有效地降低废水中氨氮等营养物，已成为现代开发废水处理技术的一项新课颗。

2. 研究内容和预期目标

氮杂石墨烯-铁酸钴杂化材料是一种异相光芬顿复合材料，具有光催化能力，可应用于有机污染物和氨氮的光催化降解反应。本研究是通过氮杂石墨烯掺杂铁酸钴制备对可见光有响应的新型光催化剂，实现对氨氮的光催化降解。具体研究内容如下：

1）查阅铁酸钴和氮杂石墨烯的合成方法。

2）参照文献的方法制备氮杂石墨烯掺杂的铁酸钴复合材料。

3. 研究的方法与步骤

（1）制备氮杂石墨烯-铁酸钴复合材料

先用水热法制备出氧化石墨烯，再制备出合成铁酸钴，将石墨烯加入铁酸钴后，进行超声，是石墨烯附着在铁酸钴上，再用磁力搅拌器搅拌使它们混合均匀。

（2）光催化降解试验

4. 参考文献

[1]leej，parkh，choiw．selectivephotocatalytieoxidationofnh3ton2onplatinizedtio2inwater[j].environ.scitechnol，2002，36：5462-5468.

[2]zhuxd，casfleberrysr，nannyma．effectsofphandcatalystconcentrationonphotocatalyticoxidationofaqueousammoniaandnitriteintitaniumdioxidesuspensions[j].environscitechnol，2005，39：3784-3791.

[3]任义，王磊，狄雅茹.氨氮废水处理技术进展综述[j].西安文理学院学报.2008，11：90-92.

5. 计划与进度安排

1、2022-02-26～2022-03-20查阅文献，制定实验方案，完成开题报告。

2、2022-03-21～2022-04-14熟悉光催化剂研究的发展，掌握基本实验操作，并开始实验。

3、2022-04-15～2022-04-20总结前期工作，完成中期汇报。