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基于太阳能的半导体光催化技术兼具解决了能源短缺和环境污染两大问题,由于其环境友好型和资源节约型等优点,已经成为了能源转换和环境治理等领域的研究热点。伴随着工业大规模的扩张导致含多环芳烃类和酚类等可生化性差的难降解有机物工业废水排放日益增加,高级氧化技术是目前最流行的工业废水深度处理技术,其反应产生的强氧化性自由基可将难降解有机污染物直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性以便于传统处理。光催化氧化法以太阳光为启动能源,依靠工业中易制得的催化剂发生光催化反应来降解有机物,相比其它的高级氧化法其具有环保、高效和廉价等优点而有望在未来得到广泛应用。因此,寻找低成本高效率的光催化剂或通过改性来提高催化剂的活性是目前光催化技术的研究重点。本文以富含氧空位的BiO2-x光催化剂为基础,通过W离子掺杂和还原氧化石墨烯(RGO)气凝胶的复合来提高其催化性能及循环利用性。具体研究内容如下:(1)采用水热法制备不同比例的WBO复合材料光催化剂,使用XRD,UV-Vis DRS,SEM,TEM,PL和XPS等手段对样品进行了表征分析,在模拟太阳光下进行了对硝基苯酚的光降解性能测试,结果表明1%WBO复合材料具有最佳的光催化降解性能。BiO2-x中氧空位的引入及W离子的掺杂均有效地提高了 BiO2-x内部电子-空穴对的分离效率,增强了光催化降解性能。(2)采用水热法制备了 BiO2-x/RGO 气凝胶,使用 XRD,UV-Vis DRS,SEM,EDX,PL和FT-IR等手段对样品进行了表征分析,在模拟太阳光下进行了对硝基苯酚的光降解性能测试,结果表明BiO2-x/RGO气凝胶比纯样BiO2-x和纯RGO气凝胶有更好的去除有机物的能力。BiO2-x/RGO气凝胶中还原氧化石墨烯的导电性能有助于提高BiO2-x的电子-空穴对分离效率,增强了光催化降解性能,而且RGO气凝胶的强吸附作用协同去除了对硝基苯酚,此外,受益于载体RGO气凝胶圆柱体的易回收性,BiO2-x/RGO气凝胶显示出了极佳的循环利用性能。