1. 毕业设计（论文）主要内容：
近年来，化石燃料的大量燃烧导致二氧化碳的大规模排放，温室效应成为亟待解决的问题。目前，将CO2转化为碳氢燃料的主要技术有热重整、等离子体转化和光催化还原等。而光催化还原技术是利用自然界广泛存在的太阳能资源还原CO2，得到CH4,CO等还原产物，具有光明的发展前景。光催化还原二氧化碳反应（人工光合作用的过程）由于具有以下特点：①、还原产物为CH4、CO、H2等碳氢燃料；②该反应过程由清洁、可再生能源-太阳能驱使，避免在催化降解二氧化碳的过程对环境造成二次污染；③该反应的反应装置简单，反应条件容易达到（室温，大气压即可）等等优势而被认为是解决地球变暖和能源危机的有效方式。
但是，用于光催化反应的光催化剂目前存在以下问题：①稳定性不佳，导致循环使用时受到了限制：②催化剂产生的光生电子-空穴对极易产生复合，光生电子的寿命极低等问题，这大大限制了催化剂在还原CO2方面的应用。催化剂的形貌对于反应的位点以及CO2的吸附具有重大影响，因此我们考虑通过调整铋烯的厚度来获得最优的设计方案。
铋烯具有易于制得，环境友好，地球储量丰富，安全低价等自身优势外，同时具备稳定的物理性质，不容易被氧化等优点，逐渐出现在大众的眼前。在光催化领域，合成高效稳定的催化剂是研究人员一直在追求的目标。过去的研究表明，一些具有d10电子结构的过渡金属（如Pd，In，Sn，Hg，etc.）对CO2的吸附能力较弱，但是近期发现相比较传统过渡金属以及块状铋，片层状结构的铋烯在吸附CO2方面展现出更明显的优势。这一发现首先保证了催化剂与CO2气体的充分接触，对光催化还原CO2的研究具有重要的意义。同时，铋烯在紫外-可见光区具有一定的吸光性能，这些特点使得铋烯在光催化还原CO2方面的应用具有可行性。
2. 毕业设计（论文）主要任务及要求
1．查阅不少于15篇相关文献资料，其中近5年英文文献不少于3篇，了解国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响，完成开题报告；
2．完成不少于5000字的英文文献翻译；
3．掌握制备光催化材料铋烯的方法以及材料性能测试的方法；
3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。
明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。
确定技术方案，并完成开题报告。
4. 主要参考文献
[1] Wenjun Zhang, Yi Hu, Zhong Jin, et al. Liquid-phase exfoliated ultrathin Bi nanosheets: Uncovering the origins of enhanced electrocatalytic CO2 reduction on two-dimensional metal nanostructure[J]. Nano Energy, 2018, 53: 808-816[2] Martin Pumera, Zdenk Sofer. 2D monoelemental arsenene, antimonene, and bismuthene: Beyond black phosphorus[J]. Advanced Materials, 2017, 29(27):1-8.[3] Yang-Fan Xu, Dai-Bin Kuang, Dai-Bin Kuang, et al. A CsPbBr3 perovskite quantum dot/graphene oxide composite for photocatalytic CO2 Reduction[J]. Journal of the American Chemical Society, 2017, 139(16): 5660-5663.[4] Yanjie Xu, Shuai Wang, Huanwang Jing, et al. In-situ grown nanocrystal TiO2 on 2D Ti3C2 nanosheets for artificial photosynthesis of chemical fuels[J]. Nano Energy, 2018, 51: 442-450[5] Ying Guo, Feng Pan, Meng Ye, et al. Monolayer bismuthene-metal contacts: A theoretical study[J]. ACS Applied Materials Interfaces, 2017, 9(27):23128-23140.
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