rGO/P25复合型光催化剂光催化性能研究及用于降解水中双酚A开题报告

全文总字数：1473字

1. 研究目的与意义

目的:⑴了解光催化的作用原理。

⑵明确二氧化钛/石墨烯复合光催化剂对双酚a的降解效率和效果的影响。

⑶掌握复合光催化剂的制备方法。

2. 国内外研究现状分析

近年来,全球面临能源危机和环境污染的严峻挑战。光催化技术就是在这样的背景下从20世纪70年代逐步发展起来的一门新兴环保技术。70年代的时候国外的Fank和Bard关于水中氰化物在TiO2上的光分解研究以及Carey等关于多氯联苯在TiO2/紫外光下的降解研究，为光催化的迅速发展起到了极大的推动作用。到了80年代特别是90年代，光催化的研究已相当活跃。如今，光催化已发展成一门新兴的化学边沿学科。它利用半导体氧化物材料在光照下表面能受激活化的特性，利用光能可有效地氧化分解有机物、还原重金属离子、杀灭细菌和消除异味。比如光催化剂TiO2自身无毒、无害、无腐蚀性，可反复使用。最近发现TiO2光催化剂同时具有超亲水性，可用于抗雾和自清洁材料的制备，另兼具杀灭癌细胞的作用，还可用于医疗保健。同时广泛而深入的研究已经证明，许多半导体材料具有光催化作用。国际上已开发出相应的水质净化器、空气净化器及室内保洁材料、食品和花卉保鲜膜、自洁和抗雾玻璃等性能优异的光催化产品，显示出巨大的社会效益和经济效益。国内新型光催化材料开发事业也在蓬勃发展。新型光催化材料开发方法主要集中在以下两个方面:

一是对紫外光响应型宽带隙光催化材料的改性使其获得可见光响应；另一方面是通过材料设计的方法设计和开发可见光响应型光催化材料。目前,新型光催材料设计方法主要以量子化学计算方法为主。借助于理论计算可以清晰地了解半导体光催化材料电子结构、能带信息以及光催化反应影响因素。利用这一方法已成功地研究了元素掺杂、取代对光催化材料性能影响的物理机制 ,并由此设计出一批新型光催化材料，所以最近几十年,光催化材料种类得到了极大的丰富。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容探索合成rGO/P25复合光催化材料的方法，研究环境因素（光波长、光强度、pH值、复合材料投料量、BPA浓度等）对于BPA降解效率和效果的影响，并得到最佳的催化材料和降解条件。通过大型仪器，如FTIR，XRD，SEM，TEM等对于材料进行结构表征，随后的染料溶液降解过程中，需在不同时间段定量采集染料溶液，并使用液相色谱对BPA溶液浓度进行测试，并得到相应的降解曲线。

4. 研究创新点

为了含双酚A废水的治理对光催化技术进行研究，并研究不同影响因素下二氧化钛/石墨烯复合光催化剂的降解效果。采用水热法制备二氧化钛/石墨烯复合光催化剂。

研究内容探索合成rGO/P25复合光催化材料的方法，研究环境因素（光波长、光强度、pH值、复合材料投料量、BPA浓度等）对于BPA降解效率和效果的影响，并得到最佳的催化材料和降解条件。通过大型仪器，如FTIR，XRD，SEM，TEM等对于材料进行结构表征，随后的染料溶液降解过程中，需在不同时间段定量采集染料溶液，并使用液相色谱对BPA溶液浓度进行测试，并得到相应的降解曲线。