类石墨相氮化碳量子点的制备及光电性能分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

#本选题研究的目的及意义近年来，半导体纳米材料由于其独特的尺寸效应和量子效应，在光学、电学、催化等领域展现出巨大的应用潜力，成为材料科学研究的热点。

作为一种新型的二维层状材料，类石墨相氮化碳（g-c3n4）因其独特的电子结构、优异的热稳定性和化学稳定性，以及良好的生物相容性和环境友好性，在光催化、传感、生物医药等领域备受关注。

然而，块状g-c3n4存在比表面积小、光生载流子复合率高等缺点，限制了其性能的进一步提升。

2. 本选题国内外研究状况综述

#本选题国内外研究状况综述类石墨相氮化碳量子点作为一种新型的零维碳基纳米材料，近年来在光催化、生物成像、传感器等领域展现出巨大的应用潜力，引起了国内外学者的广泛关注。

1. 国内研究现状

国内学者在g-c3n4qds的制备和应用方面取得了一系列重要进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以类石墨相氮化碳量子点为研究对象，重点研究其制备方法、光电性能及其影响因素，主要内容包括：
1.类石墨相氮化碳量子点的制备：采用化学氧化法制备类石墨相氮化碳量子点，并通过控制反应条件，如反应时间、反应温度、氧化剂浓度等，调控量子点的尺寸和形貌。

2.类石墨相氮化碳量子点的表征：利用透射电子显微镜(tem)、x射线衍射(xrd)、紫外-可见吸收光谱(uv-vis)和荧光光谱(pl)等技术手段对制备的类石墨相氮化碳量子点进行表征，分析其形貌、结构、组成和光学性质。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法与步骤：
1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解类石墨相氮化碳量子点的最新研究进展，包括其制备方法、性能表征、应用领域等，为本研究提供理论基础和实验依据。

2.材料制备阶段：采用化学氧化法制备类石墨相氮化碳量子点。

首先，将一定量的块状类石墨相氮化碳加入到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中，超声分散一定时间后，在一定温度下搅拌反应一段时间。

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.制备方法的改进：本研究将在传统化学氧化法的基础上，通过优化反应条件，例如反应时间、反应温度、氧化剂浓度等，实现对类石墨相氮化碳量子点尺寸和形貌的有效控制，提高其量子产率和荧光性能。

2.光电性能的优化：通过调控类石墨相氮化碳量子点的尺寸、形貌、表面官能团等因素，优化其光电性能，例如提高其光催化效率、增强其电化学活性等。

3.构效关系的探讨：本研究将深入探讨类石墨相氮化碳量子点的尺寸、形貌、表面官能团等因素与其光电性能之间的关系，为设计和制备高性能的类石墨相氮化碳量子点基光电材料提供理论指导。

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] 张艳峰, 郭宇, 张玲, 等. 类石墨相氮化碳纳米材料的光催化应用研究进展[j]. 功能材料, 2019, 50(12): 12037-12046.

[2] 王晓, 刘守新, 李文轩. 类石墨相氮化碳光催化材料研究进展[j]. 化学进展, 2018, 30(11): 1681-1691.

[3] 李晓霞, 尹龙卫, 张丽. 类石墨相氮化碳光催化剂的改性及应用研究进展[j]. 材料导报, 2018, 32(2): 238-248.