氮杂石墨烯-CuBi2O4的合成及光催化性能的研究开题报告

1. 研究目的与意义

水体中高浓度的氨氮会引起水体的富营养化，导致水体中的藻类大量繁殖、繁衍，水体发臭；同时高浓度的氨氮会消耗水中的溶解氧，导致鱼类等生物的大量死亡[1]。

高氨氮水体产生的一些藻类蛋白质毒素，能通过水生生物富集，通过食物链使人中毒；氨氮还给水体的消毒和工业循环水的杀菌处理增大了氯的用量；氨氮对某些金属，特别是对铜具有腐蚀性[2-5]。

世界卫生健康组织规定饮用水中的氨氮质量浓度不得超过1.5 mg/l[6-7]。

2. 研究内容和预期目标

1、研究内容：探索氮杂石墨烯-铋酸铜制备的最佳制备方案和最佳组成和最佳合成条件，考察合成的最佳配比，并且考察氨氮降解的最佳催化剂用量，降解ph值、降解效率等。

具体内容如下：(1)、查阅相关文献；(2)、合成氧化石墨烯、氮杂石墨烯、铋酸铜；(3)、用水热法合成氮杂石墨烯-铋酸铜；(4)、对铋酸铜、氮杂石墨烯-铋酸铜进行表征及对氨氮进行降解；(5)、对数据进行分析。

本课题的研究思路是合成氮杂石墨烯，然后将其与硝酸铋、硝酸铜按一定的比例进行混合，通过水热法制备氮杂石墨烯掺杂的铋酸铜纳米颗粒。

3. 研究的方法与步骤

（1）合成氧化石墨烯、氮杂石墨烯、铋酸铜（2）可见光光催化降解氨氮试验1.不同合成配比，PH=9.51条件下的降解效率；2.最佳合成配比，不同PH条件下的降解效率；（3）近红外光催化降解氨氮试验

4. 参考文献

[1] 钱易.环境保护与可持续发展[M] .北京:高等教育出版社, 2000:50-51.[2] 罗广英.折点加氯去除水中氨氮[J].广州化工，2009,37:172-174.[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.[4] 岳瞬琳.给水中的氨氮问题[J]. 净水技术，2001， 20(2)：12-15.[5] 赵小蓉，杜冬云，陆晓华.处理氨氮废水的试验研究[J]. 工业水处理，2003，23(2)：37-39.[6]Lee J，Park H，Choi W．Selective photocatalytie oxidation of NH3 to N2 on platinized TiO2 in water. Environ . Sci . Technol. 2002，36：54625468.[7]Zhu X D，Casfleberry S R，Nanny M A，et a1．Effects of pH and catalyst concentration on photocatalytic oxidation of aqueous ammonia and nitrite in titanium dioxide suspensions. Environ . Sci . Technol.2005，39：37843791.[8]Allen M J, Tung V C, Kaner R B. Honeycomb carbon: A review of grapheme, Chemical Reviews, 2010, 110(1): 132-145. [9]柏嵩,沈小平.石墨烯基无机纳米复合材料，化学进展，2010, 22(11): 2106-2118. [10]刘文龙，钱仁渊，包宗宏．吹脱法处理高浓度氨氮废水 [J]．南京工业大学学报：自然科学版，2008，30(4)：56-59．[11] 王斌，王黎伟，富 江．处理高浓度氨氮废水的研究 [J]．污染防治技术，2007，20(3)：7-8．[12] 许国强，曾光明，殷志伟. 氨氮废水处理技术现状及发展[J]. 湖南有色金属，2002， 18(2)：29-33.[13] 牛建宇. 水中氨氮脱除方法研究进展[J]. 科技情报开发与经济，2008，18(25)：105-107.[14] Carraway E R，Hofman A J，Hofman M R．Environmental applications of semiconductor photocatalysis [J]．Environ Sci Technol， 1994，28(5)：786-793.[15] Fujishima A , Honda K .Electro chemical photolysis of water at a semiconductor electrode[ J] .Nature , 1972 , 238 :37-38.

5. 计划与进度安排

(1)第1-2周（2022年3月2日2022年3月15日）查阅文献资料。

(2)第3-4周(2022年3月16日2012年3月29日) 作开题报告。

(3)第5-11周(2022年3月30日2022年5月17日)进入实验室做毕业论文实验(4)第12-13周(2022年5月18日2022年5月27日)分析总结数据、撰写毕业论文。