ZnIn2S4/g-C3N4分级光催化剂的制备及其光催化降解2,4-D的研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着工业化和农业现代化的快速发展，含有难降解有机污染物的废水排放量日益增加，对生态环境和人类健康构成严重威胁。

其中，2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-d）作为一种广泛使用的除草剂，由于其在环境中的持久性和生物累积性，已成为水体中常见的污染物之一。

传统的污水处理方法难以有效去除2,4-d，因此，开发高效、环保的2,4-d去除技术迫在眉睫。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者在znin2s4和g-c3n4基光催化剂的制备及其光催化降解有机污染物方面进行了大量研究，并取得了一系列重要进展。

1. 国内研究现状

国内学者在znin2s4和g-c3n4基光催化剂的制备方面取得了一系列成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以znin2s4和g-c3n4为原料，采用水热法结合溶剂热法制备znin2s4/g-c3n4分级光催化剂，并将其应用于光催化降解2,4-d。

主要研究内容包括：
1.znin2s4/g-c3n4分级光催化剂的制备与表征：-采用水热法制备g-c3n4纳米片；-采用溶剂热法制备znin2s4纳米颗粒；-通过静电自组装或其他方法将znin2s4纳米颗粒负载于g-c3n4纳米片上，构建znin2s4/g-c3n4分级光催化剂；-采用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)、紫外-可见漫反射光谱仪(uv-visdrs)、荧光光谱仪(pl)等对制备的材料进行表征，分析其晶体结构、形貌、光吸收性能等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解znin2s4和g-c3n4基光催化剂的研究现状、2,4-d污染现状及处理方法、光催化降解机理等，为本研究提供理论基础和实验依据。

2.材料制备：采用水热法制备g-c3n4纳米片，采用溶剂热法制备znin2s4纳米颗粒，并通过静电自组装或其他方法将znin2s4纳米颗粒负载于g-c3n4纳米片上，构建znin2s4/g-c3n4分级光催化剂。

3.材料表征：采用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)、紫外-可见漫反射光谱仪(uv-visdrs)、荧光光谱仪(pl)等对制备的材料进行表征，分析其晶体结构、形貌、光吸收性能、光生载流子分离效率等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.合理设计并制备znin2s4/g-c3n4分级光催化剂：通过构建znin2s4和g-c3n4之间的异质结，提高光生载流子的分离效率，扩大光谱响应范围，增强对2,4-d的吸附能力，从而提高其光催化降解活性。

2.系统研究znin2s4/g-c3n4分级光催化剂的制备条件对其光催化性能的影响：通过优化制备方法、反应温度、反应时间、原料配比等条件，制备出具有优异光催化活性的znin2s4/g-c3n4分级光催化剂。

3.深入探讨znin2s4/g-c3n4分级光催化剂光催化降解2,4-d的机理：通过活性物种捕获实验、中间产物分析等手段，揭示znin2s4/g-c3n4分级光催化剂光催化降解2,4-d的反应机理，为设计和开发更高效的光催化剂提供理论依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 张晓艳, 王心强, 陈晓, 等. g-c3n4/bioi异质结光催化剂的制备及其光催化性能研究[j]. 人工晶体学报, 2018, 47(1): 136-142.

2. 魏丽娜, 刘欢, 冯玉杰, 等. znin2s4微球的制备及其光催化降解染料性能研究[j]. 材料导报, 2019, 33(1): 105-110.

3. 李亚峰, 王晓敏, 张静. g-c3n4/tio2复合材料的制备及其光催化降解性能[j]. 材料研究学报, 2020, 34(1): 32-38.