活性炭与碳纳米点/g-C3N4复合材料协同超声辐照降解水中布洛芬开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着医药行业的快速发展，药物和个人护理产品(ppcps)的使用量不断增加，其中包括布洛芬(ibp)等非甾体抗炎药，这些药物在给人类带来便利的同时，也给生态环境和人类健康带来了潜在的风险。

传统的水处理方法难以有效去除这些微量的药物污染物，因此，开发高效、环保、可持续的水处理技术已成为亟待解决的难题。

本课题旨在构建一种新型高效的活性炭与碳纳米点/g-c3n4复合材料，并结合超声辐照技术，用于降解水中布洛芬。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，高级氧化技术(aops)由于其能够产生强氧化性的自由基，如·oh、so4-·等，被广泛应用于降解水体中的难降解有机污染物。

其中，超声催化降解技术作为一种新型的aops，因其操作简单、反应条件温和、环境友好等优点，受到越来越多的关注。

g-c3n4作为一种新型的非金属半导体光催化剂，具有良好的化学稳定性、热稳定性和可见光响应性，在环境污染治理领域展现出巨大的应用潜力。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题研究的主要内容是制备活性炭与碳纳米点/g-c3n4复合材料，并研究其在超声辐照下对水中布洛芬的降解性能。

具体内容如下：1.制备活性炭与碳纳米点/g-c3n4复合材料，并对其进行表征，分析其形貌、结构、光吸收性能等。

2.考察复合材料协同超声辐照降解水中布洛芬的性能，探究超声功率、ph值、催化剂投加量、布洛芬初始浓度等因素对降解效果的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤：1.材料制备：采用水热合成法制备活性炭与碳纳米点/g-c3n4复合材料。

首先，将预处理后的活性炭、尿素、三聚氰胺等原料按照一定比例混合，加入去离子水中，超声分散一定时间后，转移至高压反应釜中，在一定温度下反应一段时间，自然冷却至室温。

将所得产物进行离心分离、洗涤、干燥，得到活性炭与碳纳米点/g-c3n4复合材料。

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.材料方面：本研究将活性炭、碳纳米点和g-c3n4三种材料结合，构建了一种新型的活性炭与碳纳米点/g-c3n4复合材料，并将其应用于超声催化降解布洛芬，为高效去除水中布洛芬提供了一种新的材料选择。

2.工艺方面：本研究将活性炭与碳纳米点/g-c3n4复合材料与超声辐照技术相结合，构建了一种高效、环保、节能的布洛芬降解体系，为水体药物污染控制提供了一种新的技术途径。

3.机理方面：本研究将对布洛芬在活性炭与碳纳米点/g-c3n4复合材料协同超声辐照下的降解机理进行深入研究，揭示复合材料与超声之间的协同作用机制，为后续开发更高效的降解技术提供理论依据。

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. 张娜,王晓慧,李晓东,等. 石墨相氮化碳(g-c3n4)光催化材料改性及应用研究进展[j]. 材料导报,2017,31(s1):182-188,194.

2. 孟凡庆,王如志. 活性炭负载tio2光催化降解水中有机污染物的研究进展[j]. 材料导报,2017,31(s1):239-245.

3. 崔玉虹,董正超,张玉玲,等. 碳纳米点复合材料在催化领域中的应用[j]. 材料导报,2018,32(14):2361-2369.