g-C3N4的改性、复合和BiOBr的制备及其光催化性能研究的开题报告一、研究背景随着环境污染加剧，探索高效、低成本的环境治理方法变得越来越迫切。其中，光催化技术作为一种具有广阔应用前景的绿色环保技术，受到了越来越多的关注。其中，基于g-C3N4的光催化材料因为具备可控性、易于制备、稳定性好等优势，成为近年来的研究热点。但其光催化活性较低，且易受到一些因素的影响，因此进行改性以提高其光催化性能具有重要意义。同时，BiOBr因其高光电转化效率、良好的化学稳定性和表面化学反应能力，也受到了广泛关注。将两者复合，可以进一步提高光催化性能，因此进行g-C3N4和BiOBr复合材料的研究也颇具意义。二、研究内容本研究旨在通过改性提高g-C3N4的光催化性能，同时探究g-C3N4和BiOBr的复合过程，并研究复合后光催化性能的变化规律。具体研究内容如下：1.g-C3N4的改性采用深度氧化方法对g-C3N4进行表面改性，以提高其光催化性能。2.BiOBr的制备采用水热法制备BiOBr，优化其制备条件，以获得结晶度高、形貌良好的BiOBr。3.g-C3N4和BiOBr的复合采用一定比例的g-C3N4和BiOBr进行复合制备，考察不同比例下的复合光催化性能。4.材料表征与光催化实验采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪等对材料进行表征，并进行有机污染物的光催化降解实验，分析材料的光催化性能。三、研究意义1.对g-C3N4进行改性，为实现其高效光催化提供了新思路和方法。2.对BiOBr材料的研究，为寻找优秀的光催化材料提供了新方向。3.探究g-C3N4和BiOBr复合材料的光催化性能变化规律，可为开发高效光催化材料提供借鉴。四、研究计划1.第一年第一学期：开展文献调研，了解g-C3N4和BiOBr光催化材料的研究现状。第二学期：对g-C3N4进行表面改性，并制备BiOBr材料。2.第二年第一学期：采用不同比例的g-C3N4和BiOBr进行复合制备，并进行表征。第二学期：开展有机污染物的光催化降解实验，并分析材料的光催化性能。3.第三年第一学期：进一步探究复合材料的光催化性能变化规律，优化复合材料的制备条件。第二学期：撰写论文，进行实验总结和成果展示。五、预期成果1.改性后的g-C3N4材料的表征结果和光催化性能分析。2.BiOBr材料的制备及表征结果。3.g-C3N4和BiOBr复合材料的制备及其表征结果。4.有机污染物的光催化降解实验结果，复合材料的光催化性能分析。5.论文发表和学术交流报告等。