氮掺杂多孔碳对染料的吸附研究开题报告

1. 研究目的与意义

本学位论文拟采用水热法制备氮掺杂多孔碳，研究水热时间对碳材料比表面积、表面官能团的影响，确定碳材料的最佳制备条件。在此基础上，通过改变染料溶液PH值、吸附温度、溶液初始浓度、不同吸附时间等条件，研究多孔碳的吸附性能。

随着科学技术的进步，合成染料已广泛应用于纺织、塑料、油漆以及生物医药等行业。然而合成染料是一类具有复杂芳香结构的高分子聚合物，很难被微生物降解。据调查，染料废水不但有机污染物含量高，还具有可生化性差、致突变性、致癌性和其它毒性等特点。因此，开发低成本、高效率的水处理技术已成为研究的热点和重点。近年来，用于废水处理的方法主要有絮凝、臭氧氧化法、生物法、光催化降解法等，但都存在着不同的局限性。吸附法由于成本低廉，操作简单，能耗较低且不会引入新的污染物，而受到大家的青睐。木质素是一种广泛存在于植物体中的无定形的芳香性高聚物，具有无毒可生物再生的特点。用水热法处理后的木质素具有高比表面积和化学活性，因此是一种理想的吸附材料。

2. 国内外研究现状分析

详见文献综述

3. 研究的基本内容与计划

实验内容包括：

1. 采用水热法制备氮掺杂多孔碳。

2. 染料吸附实验

4. 研究创新点

水是生命及城市工业发展的生命资源，而如何解决水污染问题，是我国目前最为关注的问题。利用尿素和木质素磺酸钙制备多孔碳吸收染料成本低廉，操作简单，能耗较低且不会引入新的污染物，此为特色创新之处。