1. 研究目的与意义
1 本课题研究现状及发展趋势
近年来，由于重工业的不断发展,能源问题和环境污染问题对人类的生存和发展造成了一定的威胁[1]。只有有效地解决这两大问题，才能进一步提高人类社会的发展速度[2]如何解决能源危机和环境污染所带来的一系列问题，已经成为当下主要的研究方向[3]。其中，半导体光催化技术成为了最有前途的绿色化学技术之一[4]，可以有效解决能源和环境污染的根源问题[5]。
在现有的光催化剂中，g-C3N4作为一种新型功能材料,其带隙较窄(2.69 eV)，可以吸收可见光，具有高的热稳定性和化学稳定性，且易于制备，成本低，是近年来光催化剂研究的热点[6]。然而，g-C3N4的比表面积小、光生电子和空穴复合率高，且光催化降解后难以回收，这些缺陷不仅导致g-C3N4的光催化活性低，而且阻碍其重复使用，进一步限制了其在光催化领域中的应用。因此，研究者一直致力于对g-C3N4进行改性，使其在光催化领域发挥出更大的作用。目前研究者提出了几种策略来提高其光催化活性，如改变微观结构[7]、掺杂非金属元素[8]，以及构建异质结[9]等。
异质结结构是由两个具有适当频带排列的半导体杂交而成的，它可以有效促进光诱导电子的转移和分离[10]。同时，大量研究表明，不同禁带宽度的半导体材料耦合是实现可见光响应特性并增强其催化性能的有效方法之一。近年来，对于g-C3N4基异质结复合材料的研究越来越多。
2. 研究内容和问题
研究内容：
1、g-C3N4的概述
2、g-C3N4在光催化中的应用
3. 设计方案和技术路线
研究方法：
1、查阅光催化剂的发展需求，了解g-C3N4基异质结在光催化领域中应用的相关文献；
2、选择改变微观形貌、元素掺杂和构建异质结作为改性g-C3N4的研究重点，尤其是对构建异质结的相关文献分析归纳；
4. 研究的条件和基础
1、已修完轻化工程专业的所有课程，查阅了有关g-C3N4基异质结光催化剂的所有资料；
2、能查阅中外文献资料，具有综合分析和解决问题的能力。
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