1. 本选题研究的目的及意义
随着工业化的快速发展,大量化石燃料的燃烧导致大气中CO2浓度逐年升高,引发了一系列全球性环境问题。
为了缓解CO2排放带来的环境压力,寻求高效、清洁的CO2转化技术迫在眉睫。
利用太阳能光催化技术将CO2还原为有价值的化学燃料和化工原料,例如CO、CH4、CH3OH等,被认为是一种极具潜力的策略,可以同时实现太阳能转化和CO2减排的双重目标。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,光催化还原CO2领域取得了一系列重要进展,其中开发高效、稳定的光催化剂是推动该技术发展的关键。
1. 国内研究现状
国内学者在光催化还原CO2领域的研究十分活跃,取得了很多突破性的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将围绕石墨烯复合三元金属硫化物光催化还原CO2性能展开,主要内容包括以下几个方面:1.石墨烯复合三元金属硫化物材料的制备与表征:采用水热法合成三元金属硫化物纳米材料,并将其与石墨烯复合,制备出石墨烯复合三元金属硫化物材料。
利用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(UV-VisDRS)、荧光光谱(PL)等手段对材料的结构、形貌、光学和光电化学性质进行表征。
2.光催化还原CO2性能测试:在模拟太阳光照射下,以CO2和水为原料,评价石墨烯复合三元金属硫化物材料的光催化还原CO2性能。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用水热法合成三元金属硫化物,并通过简单的复合方法将其负载在石墨烯材料上,制备出形貌和结构可控的石墨烯复合三元金属硫化物光催化剂。
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)等手段对材料的结构和形貌进行表征。
采用紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)、荧光光谱(PL)等手段研究材料的光学性质和光电化学性质。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:(1)合成了新型的石墨烯复合三元金属硫化物光催化剂,并系统研究了其光催化还原CO2的性能;(2)结合实验和理论计算,深入探讨了石墨烯复合三元金属硫化物材料光催化还原CO2的反应机理,为设计和开发新型高效的光催化剂提供了理论依据。
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] 刘畅,张莉,王静,等. 二维纳米材料/三元金属硫化物异质结光催化剂研究进展[J]. 无机材料学报, 2021, 36(1): 1-16.
[2] 孙中体,黄延召,李波,等. 光催化CO2还原的研究进展[J]. 化学进展, 2017, 29(10): 1181-1193.
[3] 郑华靖,张立群,孔景超,等. 三元金属硫化物纳米材料的制备及光催化应用[J]. 无机化学学报, 2020, 36(1): 1-18.
