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石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种新型的非金属半导体光催化材料,因具有可见光响应而受到广泛的关注,然而g-C3N4材料存在光生电子与空穴复合速率快、反应活性较低等缺点,且粉体g-C3N4难以分离回收、易造成二次污染而不利于材料的重复再利用,限制了该材料的进一步应用发展。通过优化制备方法与条件实现g-C3N4光催化性能的提升,以及将粉体g-C3N4进行负载是目前拓宽该材料应用领域的有效途径。此外,基于光催化技术的功能纺织品的开发也是目前纺织领域中的研究热点,通过光催化剂的负载不仅可以赋予纺织品自清洁、防紫外线等功能性,而且获得的功能纺织品在降解有机污染物领域也具有一定的应用前景。本研究采用气体模板法制备氮化碳,探讨了气体模板剂用量对材料在可见光源下催化降解性能的影响,制备了具有可见光催化活性的石墨相氮化碳;通过浓硫酸强氧化作用和水合放热效应对氮化碳插层剥离和质子化,形成小尺寸氮化碳水分散液,并通过简单的喷涂法应用于涤纶织物,赋予其防紫外和光催化性能;利用氮化碳和氧化锌不同的禁带宽度和协同作用达到拓宽光响应范围和增强催化剂降解效率的目的,通过在棉织物表面的原位负载制备了基于可见光催化技术的多功能性纺织品。论文的主要研究内容如下:(1)气体模板法制备石墨相氮化碳及其性能研究。以二氰二胺作为前驱体,氯化铵作为气体模板剂,通过高温煅烧制备了具有较高催化活性的石墨相氮化碳(CNAC)。探究了气体模板对光催化材料结构及性能的影响。结果表明,通过引入气体模板,材料的禁带宽度减小,光吸收性能增强,且材料的电子与空穴分离程度得到增强,光催化降解性能显著提升,可见光源下光照2 h,对罗丹明B(RhB)的降解率达到94%。(2)质子化氮化碳整理涤纶织物工艺及其性能研究。利用浓硫酸的强氧化作用,对氮化碳进行处理并水洗、离心得到白色质子化氮化碳(CNHS)和高分散稳定性的CNHS水分散液。采用喷涂法将CNHS水分散液喷涂于涤纶织物(PT)表面,得到负载CNHS光催化剂织物CNHS/PET。探究了整理工艺对织物光催化性能、白度、紫外线防护等性能的影响。结果表明:CNHS/PET具有优异的光催化降解性能,模拟光照210 min,对亚甲基蓝染料(MB)的降解率为73.24%;织物紫外线防护性能达到最高级别,UPF值>50+,且织物原有外观、手感等风格未受影响。(3)氧化锌-氮化碳负载棉织物的原位制备及其性能研究。在棉织物(CT)表面原位制备氧化锌-氮化碳(ZnO-CNAC)复合光催化剂,制备功能化棉织物ZnO-CNAC/CT。探讨ZnO-CNAC对织物白度、强力性能的影响,系统考察了ZnO-CNAC/CT的紫外线防护性能和自清洁性能,结果表明:ZnO-CNAC/CT光催化降解性能优异,模拟太阳光照75 min,对2 mg/L亚甲基蓝(MB)的降解率为93.53%,降解性能远高于经单一光催化剂整理的织物ZnO/CT及CN/CT,且ZnO-CNAC/CT重复使用5次后依然保持良好的催化性能。