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伴随着现代社会工业、制造业、生产业的飞速发展,各种环境问题日益突出,其中水环境更是与人类的生存发展息息相关,水体污染是当前人类面临的主要问题之一。工业、制造业、生产业等排放的水体污染物越来越多样化,在自然环境中难以被传统的水处理技术所降解,这无疑是一个巨大的挑战。半导体光催化技术在过去几十年里,因其绿色、经济、可持续发展等优点受到了广泛的关注和研究,因此如何获得高效、可靠、性能稳定的光催化剂就变成了光催化技术的研究重点。基于上述内容,我们在本文中主要进行了以下三方面的研究工作:1.以五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)作为铋源,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为溴源,通过改变溶解Bi(NO3)3·5H2O的无水乙醇和水的比例,采用水热法合成制备一系列具有不同形貌结构的C掺杂Bi OBr光催化剂。结合各种结构表征的测试结果,分析了不同制备条件下的Bi OBr的区别,通过降解模拟污染物环丙沙星(CIP)筛选出的最优样品(CB-2)对30mg/L的CIP降解效率可达90%,其重复降解性能优异,在经过5次循环降解后对污染物的整体去除率仍可达80%。2.以无水乙醇和钛酸四丁酯(TBT)混合溶液作为前驱液,配比比例为3∶2,以玉米秸秆作为生物模板,采用浸泡、超声振荡和微波辅助的方法使得Ti O2在玉米秸秆上生长,使用常规的的煅烧法去除玉米秸秆模板。研究了不同模板去除温度下对所形成的Ti O2的影响,分析了不同温度下生成样品的形貌表征,其中以450℃、15h条件下去除模板的样品(BT-2)光催化性能最为优异,其对CIP的整体去除率可达70%,较市售Ti O2性能提升50%左右,但是其重复降解性能不佳,经3次循环降解后对污染物的整体去除率只有40%左右。3.选用稳定可靠的溶剂热方法,结合上述的C-Bi OBr制备方法,在前驱液中加入BT-2样品,改变BT-2样品的加入量,制备了不同含量比例的Bi OBr/Ti O2复合材料光催化剂,其中BT-2使用量为0.1g时所制备的样品(TB-2样品)光催化活性最强,对污染物的整体去除率最高,可达92%以上,较CB-2和TB-2样品的整体去除率分别提升了2%和22%以上。循环降解实验表明TB-2样品经过3轮降解后光催化活性下降明显,趋近于BT-2样品,并没有展现出良好的循环利用性能;根据所做的热催化实验结果,表明光源的照射所引起的光催化降解是污染物浓度降低的主要原因,热催化在光催化降解中并没有起到促进作用。经过自由基淬灭实验表明,在使用CB-2、BT-2和TB-2样品光催化降解CIP时,光催化过程中产生的超氧自由基(-O2)和光生空穴(h+)是主要的活性物种。