摻雜ZnO光催化劑的制備及其降解有機廢水的研究的開題報告

摻雜ZnO光催化劑的制備及其降解有機廢水的研究的開題報告一、選題背景隨著工業(yè)化進程的加快和城市化進程的加快，越來越多的有機廢水排入水體中，導致水質(zhì)污染。傳統(tǒng)的處理工藝存在著投資大、操作復雜、處理成本高等問題。而光催化技術(shù)作為一種新型處理廢水的技術(shù)，具有操作簡單、效果好、處理成本低等優(yōu)點，因此備受研究者的關(guān)注。二、研究目的和意義本研究的主要目的是利用摻雜ZnO光催化劑進行有機廢水的降解研究，探究ZnO光催化劑作為一種新型的降解廢水技術(shù)，其實現(xiàn)有機物降解的機理和影響因素。此外，研究中將考慮不同參數(shù)對ZnO光催化劑在廢水處理中的影響，為廢水處理技術(shù)的改進提供理論基礎(chǔ)，為工業(yè)廢水的處理提供新的途徑。三、研究內(nèi)容和方法本研究將以摻雜ZnO光催化劑為核心，通過實驗研究探究ZnO光催化劑在廢水處理中的降解機理及其影響因素。具體研究內(nèi)容包括：1.摻雜ZnO光催化劑的制備研究：根據(jù)相關(guān)文獻報道和實驗結(jié)果，確定最佳的摻雜方法及比例，制備出高效的ZnO光催化劑。2.廢水樣品處理：選取具有代表性的有機廢水樣品，通過預處理將水中的有機物都釋放出來，然后將其加入ZnO光催化劑中進行反應。3.反應條件優(yōu)化研究：通過改變不同的反應條件，探究不同反應條件對ZnO光催化劑降解機理及效率的影響。4.實驗結(jié)果分析：通過測試廢水的COD、TOC等參數(shù)，對實驗結(jié)果進行系統(tǒng)的分析，得出ZnO光催化劑在廢水處理中的降解效果以及影響因素。五、研究預期結(jié)果通過本研究，預期可以得到以下結(jié)果：1.成功制備高效的摻雜ZnO光催化劑。2.探究了不同反應條件對摻雜ZnO光催化劑降解有機廢水的影響。3.分析了ZnO光催化劑在廢水處理過程中的降解機理。4.為廢水處理技術(shù)的改進提供理論基礎(chǔ)，為工業(yè)廢水的處理提供新的途徑。六、研究進度安排本研究計劃從2021年11月開始，至2022年8月結(jié)束，具體研究進度安排如下：第一階段（2021年11月-2022年1月）：研究文獻調(diào)研，并對實驗方案進行初步設(shè)計。第二階段（2022年2月-2022年4月）：制備摻雜ZnO光催化劑，并對反應條件進行優(yōu)化研究。第三階段（2022年5月-2022年7月）：進行實驗，并對實驗結(jié)果進行分析和總結(jié)。第四階段（2022年8月）：對研究結(jié)果進行匯報和總結(jié)。七、參考文獻[1]Aslam,M.,Jin,R.C.,Kong,Q.Q.,&Li,W.Y.(2017).Photocatalyticdegradationoforganicdyesbygraphene/ZnOcomposites:Areview.Journalofalloysandcompounds,702,525-543.[2]Chen,D.,Bi,C.,Cui,Y.,Liu,D.,Liu,H.,&Gao,Y.(2016).Effectofnitrogen-dopedrutileTiO2nanorodarraysonthephotocatalyticdegradationoforganicpollutantsundervisiblelight.JournalofColloidandInterfaceScience,470,282-290.[3]Jiang,S.,Tang,M.,Chen,H.X.,Li,J.T.,&Lin,S.M.(2020).SynthesisandphotocatalyticpropertiesofCeO2/ZnOnanocomposites.MaterialsChemistryandPhysics,246,122753.[4]Qin,X.Y.,Li,Y.,Li,H.B.,Li,S.,Xu,H.,&Pan,H.(2018).PhotocatalyticactivityofZnO@SiO2core-shellnanomaterialsforthedegradationoforganicdyes.Journalofcolloidandinterfacescience,528,142-151.[5]Zhang,J.,Chen,C.-Q.,Wang,X.-F.,Li,L.-L.,Liu,D.-L.,&Sun,H.-J.(2020).Insitusynthesisofnitrogen-dopedcarbonquantumdots/ZnOnanoparticlescompo