1. 研究目的与意义（文献综述）
随着工业化进程加速，环境问题日益凸显。长期以来，水环境污染都是全国环境安全中最突出的问题。各类环境污染问题中，水污染发生的频率一直处于高位，给人们的身体健康和国家经济造成严重的损失[1]。水体污染物只要有悬浮物、微生物、有机污染物等。其中有机污染物有着持久、毒性强等特点，危害较大。传统的治理办法有吸附、沉降、分离等办法，但这些方法都不能彻底将有机污染物降解为无害物质[2-3]。而利用光催化降解有机污染物的新方法正受到广泛的关注，并且有许多的研究成果[4-5]。近几十年来的研究成果已经证明光催化氧化是一种氧化能力强，选择性小，降解效率高，不带来二次污染的水处理方法[6]。
通常来说，光催化降解过程就是n型和p型半导体材料在光照的作用下，电子受到激发从价带跃迁到导带，产生光生电子和空穴，光生空穴有很强的得电子能力，能将吸附在半导体表面的有机污染物质氧化从而达到降解污染物的效果，而电子受体得到电子后被还原[4, 6-7]。传统的ti2o光催化剂有着来源广泛，无毒，稳定性好，氧化能力强等特点，应用广泛。但其带隙较宽（约3.2ev）,仅吸收紫外光，而紫外光在太阳光中只占3%-4%[4, 8]，大部分的可见光不能被利用。为了利用太阳光中大部分的可见光，科研工作者通过对ti2o光催化剂进行改性或者寻找可见光光催化剂。其中，bi2wo6光催化剂禁带宽度约为2.7ev，可以吸收紫外可见光，性质稳定，被广泛研究[9]。
tamar saison[10]等研究证明相对于bi2o3和bivo4 ,bi2wo6的光催化性能更好。但是bi2wo6的光生空穴和电子寿命短，容易复合，导致光催化剂的量子效率低。近年来，科研工作者们通过合成不同形貌的bi2wo6光催化剂或者与表面改性、掺杂等方式来提高bi2wo6的光催化性能。phattharanit dumrongrojthanath，s. murcia lópez等[11-14]的实验结果表明用水热反应的方法一定条件下可以合成花状bi2wo6固体。近年来研究表明石墨烯具有较高的电子迁移率和较大的比表面积[15]，还原石墨烯的这些特性能迅速转移光生电子，提高光催化活性[16]。还原石墨烯与bi2wo6复合能进一步提高bi2wo6光催化剂的性能[17]。对石墨烯进行化学改性如生成衍生物，表面官能团化，化学掺杂等，可以有效地调节其结构和性能，使其可以更广泛的应用于领域[18]。杂原子掺杂是比较常见切有效地改变石墨烯带隙结构的方法，可以使主要载流子变成电子型或空穴型，进而可以有效地打开石墨烯的带隙。除了n、b等原子掺杂外，s原子掺杂也是一种有效地调节石墨烯结构性能的一种方法[19-20]。根据理论计算可以看出s掺杂石墨烯可以有效打开石墨烯带隙，提高石墨烯的稳定性及导电性性能等并且可以提供高效的活性位点[19, 21]。目前在s掺杂石墨烯应用于光催化上的研究较少，是一个值得深入研究的课题。
2. 研究的基本内容与方案
2.1实验流程
2.2实验内容
2.2.1合成Bi2WO6光催化剂
取一定量的Bi(NO3)35H2O和Na2WO4·2H2O固体（摩尔比为2:1）依次溶解于75蒸馏水中，溶液转移至100 ml水热釜，在160℃下水热反应12小时。冷却至室温，抽滤洗涤固体，60℃下烘干。
2.2.2合成rGO复合Bi2WO6光催化剂
取适量GO水溶液分散于75 ml蒸馏水中，再取一定量的Bi(NO3)35H2O和Na2WO4·2H2O固体（摩尔比为2:1）依次溶解于其中，溶液转移至100 ml水热釜，在160℃下水热反应12小时。冷却至室温，抽滤洗涤固体，60℃下烘干。
2.2.3以BDS为S源，合成不同含量的S掺杂石墨烯复合Bi2WO6光催化剂
设计一组实验，取适量GO水溶液分散于75 ml蒸馏水中，分别按下表加入不同质量的BDS固体，再取一定量的Bi(NO3)35H2O和Na2WO4·2H2O固体（摩尔比为2:1）依次溶解于其中，溶液转移至100 ml水热釜，在160℃下水热反应12小时。冷却至室温，抽滤洗涤固体，60℃下烘干。
| 样品编号 | Bi2WO6的质量 | GO（0.05%）的体积 | GO对于Bi2WO6的质量分数 | 0.00125g/mlBDS溶液的体积 | mGO/mBDS质量比 |
| SG-B-1 | 0.5 g | 5 ml | 0.5% | 8 ml | 1:4 |
| SG-B-2 | 0.5 g | 5 ml | 0.5% | 4 ml | 1:2 |
| SG-B-3 | 0.5 g | 5 ml | 0.5% | 2 ml | 1:1 |
| SG-B-4 | 0.5 g | 5 ml | 0.5% | 1 ml | 2:1 |
| SG-B-5 | 0.5 g | 5 ml | 0.5% | 0.5 ml | 4:1 |
2.2.4探索其他S源如Na2S等的反应条件，制备不同S源的S掺杂石墨烯复合Bi2WO6光催化剂。
2.2.5光催化性能测试
分别取上述制备各样品0.1 g于培养皿中，加入10 ml 20 mg/L 的甲基橙溶液，置于黑暗处吸附2小时。之后取出样品于氙灯可见光下照射，每照射3 min测一次溶液吸光度，共测7次。记录并分析实验数据。
2.2.6样品表征
分别对以上样品进行红外光谱，紫外可见光光谱，拉曼光谱，XRD，SEM等表征，分析数据，推断其光催化机理。3. 研究计划与安排
第1-3周 查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需实验条件。确定方案，完成开题报告；
第4-8周 合成s掺杂石墨烯复合钨酸铋光催化剂并制备不同s源及不同s含量掺杂石墨烯复合的钨酸铋光催化剂样品；
第9-15周 测定所制备材料的光催化性能测试并对样品进行表征，分析实验数据；撰写本科毕业论文并修改。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 张晓, 中国水污染趋势与治理制度 中国软科学 2014, 11-24.
[2] 陈建秋 光催化降解水体中有机污染物的研究 中国海洋大学 2006.
[3] 张杏杏, 水体中持久性有机污染物污染现状及其治理技术 广东化工 2013, 125-126 146.
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
