1. 本选题研究的目的及意义
随着全球工业化的快速发展，大气中的二氧化碳（CO2）浓度逐年升高，导致了一系列环境问题，例如温室效应、气候变化等。
为了缓解CO2带来的环境问题，将其转化为高附加值的化学燃料和原料，例如甲烷（CH4）、甲醇（CH3OH）等，已成为全球范围内的研究热点。
其中，利用太阳能进行光催化CO2还原技术，因其绿色环保、条件温和等优点，被认为是解决能源和环境问题的理想途径之一。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，光催化CO2还原技术作为一种极具潜力的清洁能源技术，受到国内外研究人员的广泛关注。
1. 国内研究现状
国内学者在石墨烯基光催化材料的制备和CO2还原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
本研究将以石墨烯为基体材料，通过氮掺杂改性，并与其他半导体材料复合，制备出一系列新型高效的氮掺杂石墨烯基复合光催化材料。
系统研究材料的形貌、结构、光学性质以及光催化CO2还原性能，探讨氮掺杂对材料光催化性能的影响机制，并优化材料的制备工艺和反应条件，以期获得具有高活性、高选择性和高稳定性的CO2还原光催化材料。
1. 主要内容
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体研究步骤如下：
1.材料制备阶段：a.查阅文献，学习和掌握氮掺杂石墨烯基复合材料的制备方法，并根据实际情况进行改进和优化。
b.选择合适的氮源、碳源和复合材料，通过化学气相沉积法、水热法、溶剂热法等方法制备氮掺杂石墨烯基复合光催化材料。
c.通过控制实验条件，例如反应温度、时间、原料比例等，探索不同制备条件对材料结构和性能的影响。
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.材料制备方面：a.探索新的氮源和制备方法，合成具有特殊形貌和结构的氮掺杂石墨烯基复合材料，例如三维多孔结构、核壳结构等，以提高材料的比表面积、光吸收性能和催化活性。
b.通过调控氮掺杂的含量和位置，优化材料的电子结构和光催化性能，例如提高光生载流子的分离效率、降低CO2还原反应的活化能等。
2.性能研究方面：a.系统研究不同类型和结构的氮掺杂石墨烯基复合材料的光催化CO2还原性能，比较其活性、选择性和稳定性差异，并分析其构效关系。
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] 张莉, 王金淑, 刘畅, 等. 石墨烯基复合材料光催化还原CO2研究进展[J]. 化学进展, 2017, 29(1): 84-98.
[2] 李晓娟, 张鹏, 孙剑辉, 等. 石墨烯基光催化材料的制备及其光催化CO2还原性能研究进展[J]. 无机材料学报, 2016, 31(1): 1-12.
[3] 王文龙, 尹文轩, 张香平, 等. 石墨烯基光催化剂用于CO2还原的研究进展[J]. 化学学报, 2019, 77(8): 742-758.
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