硫杂石墨烯复合材料的制备、表征及光催化性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

石墨烯是由碳原子以sp²杂化轨道组成六边形网络结构的二维晶体 材料，具有非常优异的性能，如高的电子迁移率、良好的导热性、透光 性以及很好的稳定性，可应用于半导体材料、复合材料、电池电极材料、 储氢材料、场发射材料以及超灵敏传感器等领域。掺杂是改变石墨烯电 子结构和化学性质的有效途径。异质原子掺入石墨烯的晶格，不仅可有 效的引入带隙，而且可以增加石墨烯的缺陷和局域的反应活性，从而产 生许多新的功能。研究发现氮、硼或磷元素能够掺入石墨烯晶格并有效 改变其性能，而对其它元素掺杂的研究相对较少。石墨烯是由碳原子以sp²杂化轨道组成六边形网络结构的二维晶体 材料，具有非常优异的性能，如高的电子迁移率、良好的导热性、透光 性以及很好的稳定性，可应用于半导体材料、复合材料、电池电极材料、 储氢材料、场发射材料以及超灵敏传感器等领域。掺杂是改变石墨烯电 子结构和化学性质的有效途径。异质原子掺入石墨烯的晶格，不仅可有 效的引入带隙，而且可以增加石墨烯的缺陷和局域的反应活性，从而产 生许多新的功能。研究发现氮、硼或磷元素能够掺入石墨烯晶格并有效 改变其性能，而对其它元素掺杂的研究相对较少。本实验研究硫杂石墨烯复合材料的光催化性能。

2. 研究内容和预期目标

1. 以硫脲为硫源，制备硫掺杂的石墨烯纳米材料；与硫化铋复合制备复合材料。

2. 用xrd、tem、拉曼光谱、漫反射光谱法等方法进行表征。

3. 研究的方法与步骤

1.以硫脲为硫源，制备硫掺杂的石墨烯纳米材料；与硫化铋复合制备复合材料。

2利用氮气脱吸附仪、扫描电子显微镜、粉末衍射、红外、拉曼光谱、漫反射光谱等测试手段对材料的结构与表面性质进行分析。

3研究该材料在光照射下对氨氮的降解。

4. 参考文献

2. 何志桥, 陈锦萍, 童丽丽, 汤俊涛, 陈建孟,宋爽, biocl/g-c₃n₄异质结催化剂可见光催化还原co₂，化工学报，67(2016) 4634-4642

3. 张金水,王博王心晨,石墨相氮化碳的化学合成及应用, 物理化学学报，29(2013)1865-1876.

4. 张芬, 柴波, 廖翔, 任美霞, 柳兵仁, rgo/c₃n₄复合材料的制备及可见光催化性能, 无机化学学报，30 (2014) 821-827.

5. 计划与进度安排

一、2022.11.25-2022.3.25

阅读文献，完成文献综述和开题报告，外文论文翻译；

二、2022.3.26-2022.4.22