石墨相氮化碳的合成、改性及其复合材料在电化学传感领域的应用研究的任务书任务书石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种新型的无机有机混合材料，具有良好的化学稳定性、光学性能和电化学性能。因此，它在电化学传感领域具有广泛的应用前景，可以应用于环境监测、生物传感和化学分析等领域。本研究计划旨在合成和改性石墨相氮化碳，并将其制备成复合材料，在电化学传感领域进行应用研究。一、研究内容1.合成石墨相氮化碳（1）采用模板法合成石墨相氮化碳；（2）优化合成条件，探究合成条件对g-C3N4性能的影响。2.改性石墨相氮化碳（1）采用硝化、氧化、还原等方法对g-C3N4进行不同种类的改性；（2）探究不同改性方法对g-C3N4电化学性能的影响。3.制备石墨相氮化碳复合材料（1）将g-C3N4复合于二氧化硅、氧化铁、氧化锌等材料中形成复合材料；（2）探究复合材料对g-C3N4电化学性能的影响。4.应用研究（1）将合成、改性和复合处理后的g-C3N4制备成电化学传感器；（2）探究g-C3N4电化学传感器对环境中有机气体、生物分子等的检测响应。二、研究目标1.提高g-C3N4合成效率，形成高纯度的g-C3N4材料；2.探究不同种类改性方法对g-C3N4性质的影响，找到制备优良性能g-C3N4材料的途径；3.获得性能优良的g-C3N4复合材料；4.探究g-C3N4电化学传感器的检测性能，提高对目标分子的检测灵敏度和选择性。三、研究方法和步骤1.合成石墨相氮化碳（1）采用硼酸模板法合成g-C3N4材料；（2）通过超声波清洗、真空干燥等手段获得高纯度g-C3N4样品。2.改性石墨相氮化碳（1）采用硝酸、硫酸、过氧化氢等方法对g-C3N4进行不同程度的硝化和氧化处理；（2）做还原处理并通过FTIR、XRD、SEM等手段表征样品的物化性质。3.制备石墨相氮化碳复合材料（1）采用水热法、溶胶-凝胶法等方法，将g-C3N4制备成复合材料；（2）通过TEM、XRD、UV-Vis等手段表征样品结构特征，探究复合态g-C3N4的电化学性能。4.应用研究（1）制备g-C3N4电极，利用循环伏安法和计时法表征电极性能；（2）探究g-C3N4电化学传感器对有机气体、生物分子等的检测响应，比较不同复合材料的性能差异。四、研究意义1.推进g-C3N4材料在电化学传感领域的应用；2.探究g-C3N4性质与结构关系的变化，为g-C3N4材料性能完善提供依据；3.为环境监测、生物传感、化学分析等领域的绿色能源和可持续发展提供支持和推动。